El proceso de barra de cristal (también conocido como proceso de yoduro o el proceso de Van Arkel-De Boer ) fue desarrollado por Anton Eduard van Arkel y Jan Hendrik de Boer en 1925. [1] Este proceso fue el primer proceso industrial para la producción comercial de puros dúctil metálica de circonio . Se utiliza en la producción de pequeñas cantidades de titanio y circonio ultrapuros. Implica principalmente la formación de yoduros metálicos y su posterior descomposición para producir metal puro. Este proceso fue reemplazado comercialmente por el proceso Kroll .
Proceso
Como se ve en el diagrama siguiente, el titanio , el circonio , el hafnio , el vanadio , el torio o el protactinio impuros se calientan en un recipiente al vacío con un halógeno a 50–250 ° C. La patente involucró específicamente la intermediación de TiI 4 y ZrI 4 , que se volatilizaron (dejando las impurezas en forma sólida). A presión atmosférica, el TiI 4 se funde a 150 ° C y hierve a 377 ° C, mientras que el ZrI 4 se funde a 499 ° C y hierve a 600 ° C. Los puntos de ebullición son más bajos a presión reducida. El tetrayoduro metálico gaseoso se descompone en un filamento de tungsteno al rojo vivo (1400 ° C). A medida que se deposita más metal, el filamento se conduce mejor y, por lo tanto, se requiere una mayor corriente eléctrica para mantener la temperatura del filamento. El proceso se puede realizar en el lapso de varias horas o varias semanas, dependiendo de la configuración particular.
Generalmente, el proceso de la barra de cristal se puede realizar usando cualquier número de metales usando cualquier halógeno o combinación de halógenos que sea más apropiado para ese tipo de mecanismo de transporte, en base a las reactividades involucradas. Los únicos metales que se han utilizado para purificar a escala industrial son el titanio, el circonio y el hafnio y, de hecho, todavía se utilizan hoy en día en una escala mucho menor para necesidades especiales de pureza. [ cita requerida ]
Referencias
- ^ Van Arkel, AE; De Boer, JH (1925). "Darstellung von reinem Titanium-, Zirkonium-, Hafnium- und Thoriummetall". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (en alemán). 148 (1): 345–350. doi : 10.1002 / zaac.19251480133 .