Processo Van Arkel – de Boer - Van Arkel–de Boer process

Cristalização
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Fundamentos
Cristal  · Estrutura cristalina  · Nucleação
Conceitos
A cristalização  · Crescimento de Cristais
recristalização  · cristal semente
Protocrystalline  · cristal único
Métodos e tecnologia

Método Boules Bridgman – Stockbarger Processo
Van Arkel – de Boer
Método Czochralski
Epitaxy  · Método de fluxo
Cristalização
fracionária Congelamento fracionário
Síntese
hidrotérmica Método de Kyropoulos
Crescimento de pedestal aquecido a laser
Micro-pull-down
Processos de modelagem em crescimento de cristal Método Verneuil
Crânio Derretimento de zona

O processo van Arkel – de Boer , também conhecido como processo de iodeto ou processo de barra de cristal , foi o primeiro processo industrial para a produção comercial de titânio dúctil puro , zircônio e alguns outros metais. Foi desenvolvido por Anton Eduard van Arkel e Jan Hendrik de Boer em 1925. Agora é usado na produção de pequenas quantidades de titânio ultrapuro e zircônio. Envolve principalmente a formação de iodetos metálicos e sua decomposição subsequente para produzir metal puro.

Esse processo foi substituído comercialmente pelo processo Kroll .

Um aparelho usado para o processo. O corpo principal é de vidro de quartzo . (1) para a bomba de vácuo, (2) eletrodo de molibdênio de 6 mm, (3) rede de molibdênio, (4) câmara para o metal bruto, (5) fio de tungstênio

Processo

Como visto no diagrama abaixo, titânio impuro, zircônio, háfnio , vanádio , tório ou protactínio é aquecido em um recipiente a vácuo com halogênio a 50–250 ° C. A patente envolvia especificamente a intermediação de TiI 4 e ZrI 4 , que foram volatilizados (deixando as impurezas sólidas). À pressão atmosférica, o TiI 4 derrete a 150 ° C e ferve a 377 ° C, enquanto o ZrI 4 derrete a 499 ° C e ferve a 600 ° C. Os pontos de ebulição são mais baixos sob pressão reduzida. O tetraiodeto de metal gasoso é decomposto em um filamento de tungstênio quente branco (1400 ° C). Quanto mais metal é depositado, o filamento conduz melhor e, portanto, uma maior corrente elétrica é necessária para manter a temperatura do filamento. O processo pode ser executado no intervalo de várias horas ou várias semanas, dependendo da configuração específica.

Geralmente, o processo da barra de cristal pode ser realizado usando qualquer número de metais usando qualquer halogênio ou combinação de halogênios que seja mais apropriado para esse tipo de mecanismo de transporte, com base nas reatividades envolvidas. Os únicos metais que foi usado para purificar em escala industrial são titânio, zircônio e háfnio, e na verdade ainda é usado hoje em uma escala muito menor para necessidades especiais de pureza.

Referências