Wie wird Eisen bei der Reinst-Darstellung von Titan nach dem Arkel-de-Boer-Verfahren abgetrennt?

Das Arkel-de-Boer-Verfahren, auch als Jodid-Verfahren bekannt, wird zur Herstellung von hochreinem Titan verwendet. Dabei wird Titan durch eine chemische Transportreaktion gereinigt. Hier ist eine Übersicht, wie Eisen und andere Verunreinigungen abgetrennt werden:

1. **Reaktion mit Jod**: Das rohe Titan wird in einer Kammer mit Jod bei etwa 250-300 °C erhitzt. Dabei bildet sich flüchtiges Titan(IV)-iodid (TiI₄):
\[ \text{Ti} + 2 \text{I}_2 \rightarrow \text{TiI}_4 \]

2. **Transport des Titan(IV)-iodids**: Das Titan(IV)-iodid wird in den gasförmigen Zustand überführt und von den Verunreinigungen, einschließlich Eisen, getrennt.

3. **Zersetzung des Titan(IV)-iodids**: Das gasförmige Titan(IV)-iodid wird zu einem heißen Wolfram- oder Tantal-Draht transportiert, der auf etwa 1400-1700 °C erhitzt ist. Dort zersetzt sich das Titan(IV)-iodid wieder in Titan und Jod:
\[ \text{TiI}_4 \rightarrow \text{Ti} + 2 \text{I}_2 \]

4. **Abscheidung von reinem Titan**: Das reine Titan scheidet sich auf dem heißen Draht ab, während das Jod wieder in die Kammer zurückgeführt wird, um erneut mit rohem Titan zu reagieren.

Durch diesen Prozess wird das Titan von Verunreinigungen wie Eisen getrennt, da diese nicht mit Jod flüchtige Verbindungen bilden und somit im Ausgangsmaterial zurückbleiben.