El proceso Van Arkel-de Boer, también conocido como proceso del yoduro o proceso de la barra de cristal, fue el primer proceso industrial para la producción comercial de titanio dúctil puro, circonio y otros metales. Fue desarrollado por Anton Eduard van Arkel y Jan Hendrik de Boer en 1925 para Philips NV. [1][2][3][4][5]Actualmente se utiliza en la producción de pequeñas cantidades de titanio y circonio ultrapuros. Consiste principalmente en la formación de yoduros metálicos y su posterior descomposición para obtener metal puro, por ejemplo, en una de las plantas de Albany de Allegheny Technologies. [6]
Este proceso fue reemplazado comercialmente por el proceso Kroll.
Como se ve en el diagrama, los elementos impuros, como el titanio, el circonio, el hafnio, el vanadio, el torio o el protactinio, se calientan en un recipiente en el que se ha hecho el vacío con un halógeno a una temperatura entre 50 y 250 °C. La patente se refería específicamente a la intermediación de TiI₄ y ZrI₄, que se volatilizaban (dejando las impurezas en forma de sólidos). A presión atmosférica, el TiI₄ funde a 150 °C y hierve a 377 °C, mientras que el ZrI₄ 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 wolframio caliente a una temperatura de 1400 °C. A medida que se deposita más metal, el filamento conduce mejor y, por tanto, se requiere una mayor corriente eléctrica para mantener su temperatura. El proceso puede llevarse a cabo en varias horas o varias semanas, dependiendo de la configuración concreta.
En general, el proceso de purificación de la barra de cristal puede realizarse con cualquier número de metales utilizando cualquier halógeno o combinación de halógenos que sea más apropiada para ese tipo de mecanismo de transporte, en función de las reacciones implicadas. Los únicos metales para cuya purificación se ha utilizado a escala industrial son el titanio, el circonio y el hafnio, y de hecho se sigue utilizando hoy en día a una escala mucho menor para necesidades especiales de pureza.