فرایند وان آرکل-د بور

بلورش
بلورش
مبانی
	بلور • ساختار بلوری • هسته‌زایی
مفاهیم
	بلورش • رشد کریستال; تبلور مجدد • بذر بلور; آغازبلورین • تک‌بلور
روش‌ها و فناوری‌ها
	گویه; فرایند بریجمن-استوکبرگ; فرایند وان آرکل-د بور; فرایند چکرالسکی; برآرایی • Flux method; Fractional crystallization; انجماد جزئی; سنتز گرمابی; روش کایروپولوس; رشد پایه گرم شده با لیزر; ریز فروریزاندن; Shaping processes in crystal growth; Skull crucible; روش ورنویل; ذوب ناحیه‌ای
	ن; ب; و;

فرایند وان آرکِل-دِ بور (به انگلیسی: van Arkel–de Boer process)، همچنین به عنوان فرایند یدید (به انگلیسی: iodide process) یا فرایند بلورمیله‌ای (به انگلیسی: crystal-bar process) شناخته می‌شود، اولین فرایند صنعتی برای تولید تجاری تیتانیوم شکل‌پذیر (به انگلیسی: ductile) خالص، زیرکونیوم و برخی فلزات دیگر بود. آنتون ادوارد ون آرکل و یان هندریک د بور در سال ۱۹۲۵ توسعه دادند^[۱] اکنون در تولید مقادیر کم تیتانیوم فراخالص و زیرکونیوم استفاده می‌شود. این در درجه اول شامل تشکیل یدیدهای فلز و تجزیه بعدی آنها برای تولید فلز خالص است.

این فرایند از نظر تجاری توسط فرایند کرال جایگزین شد.

دستگاهی که برای این فرایند استفاده می‌شود. بدنه اصلی شیشه کوارتز است. (۱) به پمپ خلاء، (۲) الکترود مولیبدنوم ۶ میلی‌متری، (۳) شبکه مولیبدنوم، (۴) محفظه برای فلز خام، (۵) سیم تنگستن

فرایند[ویرایش]

همان‌طور که در نمودار زیر مشاهده می‌شود، تیتانیوم ناخالص، زیرکونیوم، هافنیم، وانادیم، توریم یا پروتاکتینیم در یک ظرف تخلیه شده با هالوژن در دمای ۵۰–۲۵۰ درجه سانتی گراد گَرم می‌شود. این حق اختراع به‌طور خاص شامل واسطه TiI₄ و ZrI₄ بود که تبخیر می‌شدند (ناخالصی‌ها را به صورت جامد باقی می‌گذاشتند). در فشار اتمسفر TiI₄ در ۱۵۰ درجه سانتی گراد ذوب می‌شود و در ۳۷۷ درجه سانتی گراد می‌جوشد، در حالی که ZrI₄ در ۴۹۹ درجه سانتی گراد ذوب می‌شود و در ۶۰۰ درجه سانتی گراد می‌جوشد نقطه جوش در فشار کاهش یافته کمتر است. فلز گازوار (به انگلیسی: gaseous) تترایدید بر روی یک رشته تنگستن گداخته تجزیه می‌شود (۱۴۰۰ درجه سانتی گراد). همان‌طور که فلز بیشتری نشانده (به انگلیسی: deposited)می‌شود، رسانایی فیلامان بهتر می‌شود و بنابراین جریان الکتریکی بیشتری برای حفظ دمای رشته نیاز می‌شود. این فرایند بسته به تنظیمات ویژه می‌تواند در بازه زمانی چند ساعت یا چند هفته انجام شود.

به‌طور کلی، فرایند بلورمیله‌ای را می‌توان با استفاده از هر تعداد فلز با استفاده از هر هالوژن یا ترکیبی از هالوژن‌ها برای آن نوعِ سازکار انتقال، بر اساس واکنش‌های مربوطه، انجام داد. تنها فلزاتی که از آن برای خالص‌سازی در مقیاس صنعتی استفاده شده‌است تیتانیم، زیرکونیم و هافنیم هستند و در واقع امروزه هنوز در مقیاس بسیار کوچکتر برای نیازهای خلوص خاص استفاده می‌شود.^{^{[نیازمند منبع]}}

منابع[ویرایش]

↑ Van Arkel, A. E.; De Boer, J. H. (1925). "Darstellung von reinem Titanium-, Zirkonium-, Hafnium- und Thoriummetall". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (به آلمانی). 148 (1): 345–350. doi:10.1002/zaac.19251480133.

[1] Van Arkel, A. E.; De Boer, J. H. (1925). "Darstellung von reinem Titanium-, Zirkonium-, Hafnium- und Thoriummetall". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (به آلمانی). 148 (1): 345–350. doi:10.1002/zaac.19251480133.

[۱]