반 아르켈 드 보어 과정
Van Arkel–de Boer process| 결정화 | |
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요오드화 공정 또는 크리스탈 바 공정으로도 알려진 반 아르켈 드 보어 공정은 순수한 연성 티타늄, 지르코늄 및 기타 금속을 상업적으로 생산하기 위한 최초의 산업 공정이었습니다. 1925년 안톤 에두아르트 판 아르켈과 얀 헨드릭 드 보어가 개발했습니다.[1] 현재는 소량의 초순수 티타늄과 지르코늄 생산에 사용됩니다. 이것은 주로 금속 요오드화물의 형성과 순수한 금속을 산출하기 위한 후속 분해를 포함합니다.
이 공정은 상업적으로 Kroll 공정으로 대체되었습니다.
과정
아래 그림에서 보는 바와 같이, 불순한 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 토륨 또는 프로탁티늄은 50-250 °C의 할로겐으로 진공 용기에서 가열됩니다. 구체적으로 특허는4 TiI와4 ZrI의 중간체를 포함하고 있으며, 이들은 휘발(불순물을 고체로 남김)됩니다. 대기압에서 TiI는4 150°C에서 녹고 377°C에서 끓지만 ZrI는4 499°C에서 녹고 600°C에서 끓습니다. 끓는점은 감압 상태에서 더 낮습니다. 기체 금속 사요오드화물은 백색의 뜨거운 텅스텐 필라멘트(1400 °C)에서 분해됩니다. 더 많은 금속이 증착되면 필라멘트가 더 잘 전도되므로 필라멘트의 온도를 유지하려면 더 큰 전류가 필요합니다. 특정 설정에 따라 몇 시간 또는 몇 주 동안 프로세스를 수행할 수 있습니다.
일반적으로, 결정 막대 공정은 관련된 반응성에 기초하여, 해당 종류의 수송 메커니즘에 가장 적합한 할로겐 또는 할로겐의 조합을 사용하여 임의의 수의 금속을 사용하여 수행될 수 있습니다. 산업적 규모로 정화하는 데 사용된 금속은 티타늄, 지르코늄, 하프늄뿐이며, 사실 특별한 순도 요구를 위해 훨씬 작은 규모로 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다.[citation needed]
참고문헌
- ^ Van Arkel, A. E.; De Boer, J. H. (1925). "Darstellung von reinem Titanium-, Zirkonium-, Hafnium- und Thoriummetall". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (in German). 148 (1): 345–350. doi:10.1002/zaac.19251480133.
