Refining of crude Metal Questions in Hindi

(B) यह विधि $Zr$ और $Ti$ जैसी कुछ धातुओं में अशुद्धियों के रूप में मौजूद सभी ऑक्सीजन और नाइट्रोजन को हटाने के लिए बहुत उपयोगी है।
अपरिष्कृत $(crude)$ धातु को आयोडीन के साथ एक निर्वातित पात्र में गर्म किया जाता है।
धातु आयोडाइड,अधिक सहसंयोजक होने के कारण,वाष्पित हो जाता है।
$Zr + 2I_2 \rightarrow ZrI_4$
धातु आयोडाइड को टंगस्टन के तार $(filament)$ पर विघटित किया जाता है,जिसे विद्युत द्वारा लगभग $1800 \ K$ तक गर्म किया जाता है।
इस प्रकार,शुद्ध धातु तार पर जमा हो जाती है।
$ZrI_4 \rightarrow Zr + 2I_2$

सिद्धांत: यह विधि एक अधिशोषक (adsorbent) पर मिश्रण के विभिन्न घटकों के अधिशोषण में अंतर पर आधारित है।
मिश्रण को एक स्थिर प्रावस्था (stationary phase) पर रखा जाता है,जो ठोस या द्रव हो सकती है। एक शुद्ध विलायक,विलायकों का मिश्रण या एक गैस को स्थिर प्रावस्था के ऊपर धीरे-धीरे प्रवाहित किया जाता है। जैसे-जैसे गतिशील प्रावस्था (moving phase) आगे बढ़ती है,मिश्रण के विभिन्न घटक धीरे-धीरे अलग हो जाते हैं। वर्णलेखन की कई तकनीकें हैं जैसे पेपर क्रोमैटोग्राफी,गैस क्रोमैटोग्राफी,थिन लेयर क्रोमैटोग्राफी और कॉलम क्रोमैटोग्राफी। कॉलम क्रोमैटोग्राफी उन तत्वों के शुद्धिकरण के लिए बहुत उपयोगी है जो बहुत कम मात्रा में उपलब्ध होते हैं और जिनमें अशुद्धियाँ और शुद्ध किए जाने वाले तत्व के रासायनिक गुणों में बहुत अधिक अंतर नहीं होता है।

(A) मॉन्ड प्रक्रिया निकेल के निष्कर्षण और शोधन के लिए उपयोग की जाने वाली एक तकनीक है।
इस प्रक्रिया में,अशुद्ध निकेल को $330-350 \ K$ पर कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ की धारा में गर्म किया जाता है,जिससे वाष्पशील निकेल टेट्राकार्बोनिल संकुल बनता है: $Ni(s) + 4CO(g) \xrightarrow{330-350 \ K} Ni(CO)_4(g)$.
इसके बाद,इस वाष्पशील निकेल टेट्राकार्बोनिल को उच्च तापमान $(450-470 \ K)$ पर गर्म किया जाता है,जिससे यह विघटित होकर शुद्ध निकेल और कार्बन मोनोऑक्साइड देता है: $Ni(CO)_4(g) \xrightarrow{450-470 \ K} Ni(s) + 4CO(g)$.

(N/A) $Van$ $Arkel$ विधि का उपयोग $Zr$ और $Ti$ जैसी धातुओं के शोधन के लिए किया जाता है। यह प्रक्रिया दो मुख्य चरणों में होती है:
$1$. अशुद्ध धातु को निर्वातित पात्र में आयोडीन के साथ गर्म किया जाता है ताकि वाष्पशील धातु आयोडाइड बन सके:
$Zr(s) + 2I_2(g) \rightarrow ZrI_4(g)$
$Ti(s) + 2I_2(g) \rightarrow TiI_4(g)$
$2$. धातु आयोडाइड को टंगस्टन फिलामेंट पर उच्च तापमान $(1800 \ K)$ पर गर्म करके अपघटित किया जाता है,जिससे शुद्ध धातु प्राप्त होती है:
$ZrI_4(g) \rightarrow Zr(s) + 2I_2(g)$
$TiI_4(g) \rightarrow Ti(s) + 2I_2(g)$

(N/A) इन शोधन प्रक्रियाओं के लिए दो बुनियादी आवश्यकताएं निम्नलिखित हैं:
$(i)$ धातु को उपलब्ध अभिकर्मक के साथ एक वाष्पशील यौगिक बनाना चाहिए।
$(ii)$ शुद्ध धातु प्राप्त करने के लिए वाष्पशील यौगिक का आसानी से अपघटन होना चाहिए।

(N/A) $Zr$ और $Ti$ का शोधन $Van \ Arkel$ विधि द्वारा किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,अशुद्ध धातु को आयोडीन के साथ गर्म करके वाष्पशील धातु आयोडाइड में परिवर्तित किया जाता है।
इसके बाद धातु आयोडाइड को उच्च तापमान $(1800 \ K)$ पर टंगस्टन फिलामेंट पर विघटित करके शुद्ध धातु प्राप्त की जाती है।
$Zr$ के लिए:
$Zr(s) + 2I_2(g) \rightarrow ZrI_4(g)$
$ZrI_4(g) \xrightarrow{1800 \ K} Zr(s) + 2I_2(g)$
$Ti$ के लिए:
$Ti(s) + 2I_2(g) \rightarrow TiI_4(g)$
$TiI_4(g) \xrightarrow{1700 \ K} Ti(s) + 2I_2(g)$

(N/A) $Ge$,$Si$,$B$,और $In$ को $Zone \ refining$ (क्षेत्र परिष्करण) विधि द्वारा परिष्कृत किया जाता है। यह विधि इस सिद्धांत पर आधारित है कि अशुद्धियाँ धातु की ठोस अवस्था की तुलना में गलित अवस्था में अधिक घुलनशील होती हैं।

(N/A) $(i)$ धातु को उपलब्ध अभिकर्मकों के साथ एक वाष्पशील यौगिक बनाना चाहिए।
$(ii)$ वाष्पशील यौगिक आसानी से विघटित होने वाला होना चाहिए ताकि धातु की प्राप्ति आसान हो सके।

(N/A) इस विधि में,अशुद्ध धातु को एनोड के रूप में उपयोग किया जाता है। उसी धातु की शुद्ध पट्टी को कैथोड के रूप में उपयोग किया जाता है। उन्हें उसी धातु के घुलनशील लवण वाले उपयुक्त विद्युत-अपघटनी स्नान (electrolytic bath) में रखा जाता है।
इलेक्ट्रोड पर होने वाली अभिक्रियाएं हैं:
एनोड: $M \rightarrow M^{n+} + ne^-$
कैथोड: $M^{n+} + ne^- \rightarrow M$
उदाहरण के लिए,कॉपर के शोधन में,अशुद्ध कॉपर एनोड के रूप में और शुद्ध कॉपर की पट्टी कैथोड के रूप में कार्य करती है। विद्युत-अपघट्य के रूप में कॉपर सल्फेट का अम्लीय विलयन लिया जाता है। विद्युत-अपघटन का शुद्ध परिणाम एनोड से कैथोड तक शुद्ध कॉपर का स्थानांतरण है:
एनोड: $Cu \rightarrow Cu^{2+} + 2e^-$
कैथोड: $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$
एंटीमनी,सेलेनियम,टेल्यूरियम,सिल्वर,गोल्ड और प्लैटिनम जैसी अशुद्धियाँ एनोड पंक (anode mud) के रूप में नीचे जमा हो जाती हैं,जिन्हें प्राप्त करके शोधन की लागत को पूरा किया जा सकता है।

(A) निकेल के शोधन के लिए मॉन्ड प्रक्रम का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया में,अशुद्ध निकेल को कार्बन मोनोऑक्साइड की धारा में गर्म करके वाष्पशील निकेल टेट्राकार्बोनिल,$Ni(CO)_4$ बनाया जाता है। इसके बाद इस संकुल को उच्च तापमान पर अपघटित करके शुद्ध निकेल प्राप्त किया जाता है:
$Ni(s) + 4CO(g) \xrightarrow{330-350 \ K} Ni(CO)_4(g)$
$Ni(CO)_4(g) \xrightarrow{450-470 \ K} Ni(s) + 4CO(g)$

(D) अत्यधिक उच्च शुद्धता वाले बोरॉन और सिलिकॉन को $ \text{zone refining} $ विधि द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।
$ \text{zone refining} $ इस सिद्धांत पर आधारित है कि अशुद्धियाँ धातु की ठोस अवस्था की तुलना में पिघली हुई अवस्था में अधिक घुलनशील होती हैं।
वाष्प प्रावस्था परिष्करण,विद्युत अपघटनी परिष्करण और द्रवगलन जैसी अन्य विधियों का उपयोग आमतौर पर अन्य धातुओं या तत्वों के लिए किया जाता है।

(B) आसवन उस धातु को परिष्कृत करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि है जिसका क्वथनांक कम होता है। $Zinc$ $(Zn)$,$cadmium$ $(Cd)$,और $mercury$ $(Hg)$ उन धातुओं के उदाहरण हैं जिन्हें इस विधि द्वारा परिष्कृत किया जाता है। अतः,सही उत्तर $zinc$ है।

(A) सही कथन है। पिग आयरन में $C, S, Si, P$ जैसी अशुद्धियाँ होती हैं और इसे विभिन्न आकारों में ढाला जा सकता है।
$B$ गलत है क्योंकि रॉट आयरन लोहे का सबसे शुद्ध रूप है जिसमें कार्बन की मात्रा बहुत कम $(< 0.5 \%)$ होती है।
$C$ गलत है क्योंकि कॉपर का फफोलेदार स्वरूप $CO_2$ के बजाय $SO_2$ गैस के निकलने के कारण होता है।
$D$ गलत है क्योंकि निकल का शोधन मॉन्ड प्रक्रिया द्वारा किया जाता है,जबकि वान आर्केल विधि का उपयोग जिरकोनियम $(Zr)$ और टाइटेनियम $(Ti)$ के लिए किया जाता है।

(B) बोरॉन का शोधन मंडल परिष्करण $(iv)$ द्वारा किया जाता है।
$(b)$ टिन $(Sn)$ का शोधन द्रवीकरण $(iii)$ द्वारा किया जाता है।
$(c)$ जिरकोनियम $(Zr)$ का शोधन वॉन आरकेल विधि $(i)$ द्वारा किया जाता है।
$(d)$ निकैल $(Ni)$ का शोधन मॉन्ड प्रक्रम $(ii)$ द्वारा किया जाता है।
अतः,सही मिलान $(a)-(iv), (b)-(iii), (c)-(i), (d)-(ii)$ है।

(C) मरकरी $\rightarrow$ आसवन परिष्करण $(ii)$
$(b)$ कॉपर $\rightarrow$ विद्युत अपघटनी परिष्करण $(iii)$
$(c)$ सिलिकॉन $\rightarrow$ मंडल परिष्करण $(iv)$
$(d)$ निकैल $\rightarrow$ वाष्प प्रावस्था परिष्करण $(i)$
अतः,सही मिलान $a-ii, b-iii, c-iv, d-i$ है।

(C) $Indium$ $(In)$ के शोधन के लिए $Zone$ रिफाइनिंग का उपयोग किया जाता है।
यह विधि इस सिद्धांत पर आधारित है कि अशुद्धियाँ धातु की ठोस अवस्था की तुलना में गलित अवस्था में अधिक घुलनशील होती हैं।

(B) $Liquation$ (द्रवगलन) विधि का उपयोग उन अशुद्ध धातुओं को शुद्ध करने के लिए किया जाता है जिनका गलनांक उनके साथ जुड़ी अशुद्धियों के गलनांक से कम होता है।
इस प्रक्रिया में,अशुद्ध धातु को एक ढलान वाली सतह पर रखकर गर्म किया जाता है।
धातु पिघलकर नीचे बह जाती है,जबकि अशुद्धियाँ पीछे रह जाती हैं।
अतः,इसका उपयोग विशेष रूप से $Sn$ (टिन) या $Pb$ (सीसा) जैसी कम गलनांक वाली धातुओं के लिए किया जाता है।

(B) ब्लिस्टर कॉपर के विद्युत अपघटनी शोधन के दौरान,जो अशुद्धियाँ कॉपर से कम अभिक्रियाशील होती हैं,वे विद्युत अपघट्य में नहीं घुलती हैं और एनोड के नीचे एनोड पंक के रूप में जमा हो जाती हैं।
इन अशुद्धियों में $Sb, Se, Te, Ag, Au$ और $Pt$ शामिल हैं।
$Pb$ कॉपर से अधिक अभिक्रियाशील है और विद्युत अपघट्य में घुल जाता है।
अतः,एनोड पंक के रूप में हटाई गई अशुद्धियों की कुल संख्या $6$ है।

(C) कमरे के तापमान पर तरल रहने वाली धातुएं,जैसे कि $Hg$ (पारा),को आसवन (distillation) की प्रक्रिया द्वारा शुद्ध किया जाता है।
आसवन में,अशुद्ध धातु को उसके क्वथनांक तक गर्म किया जाता है,और शुद्ध धातु प्राप्त करने के लिए वाष्प को संघनित किया जाता है।
चूंकि धातु का क्वथनांक अशुद्धियों के क्वथनांक से काफी अलग होता है,इसलिए यह विधि वाष्पशील धातुओं के लिए अत्यधिक प्रभावी है।

(C) प्रभाजी आसवन का उपयोग उन धातुओं के लिए किया जाता है जिनका क्वथनांक कम होता है।
$Zinc$ $(Zn)$ और $Cadmium$ $(Cd)$ ऐसी धातुएं हैं जिन्हें इस विधि द्वारा आर्थिक रूप से शुद्ध किया जा सकता है क्योंकि अशुद्धियों की तुलना में इनके क्वथनांक अपेक्षाकृत कम होते हैं।

(A) विद्युत अपघटनी परिष्करण में,अशुद्ध धातु (फफोलेदार तांबा) को एनोड बनाया जाता है।
प्रक्रिया के दौरान,अशुद्ध तांबा विद्युत अपघट्य में घुल जाता है,जबकि $Au$ और $Pt$ जैसी कीमती धातुएं नहीं घुलती हैं और एनोड के नीचे एनोड पंक (anode mud) के रूप में जमा हो जाती हैं।
कथन $I$ सत्य है क्योंकि कीमती धातुएं एनोड पंक से प्राप्त की जाती हैं।
कथन $II$ सत्य है क्योंकि तांबे के विद्युत अपघटनी परिष्करण में फफोलेदार तांबे का उपयोग एनोड के रूप में किया जाता है।
अतः,दोनों कथन सत्य हैं।

(A) लिक्वेशन का उपयोग उन धातुओं को शुद्ध करने के लिए किया जाता है जिनका गलनांक उनमें मौजूद अशुद्धियों की तुलना में कम होता है।
इस विधि में,अशुद्ध धातु को भट्टी के ढलान वाले तल पर रखकर गर्म किया जाता है।
धातु पिघलकर नीचे बह जाती है,जबकि न पिघलने वाली अशुद्धियाँ पीछे रह जाती हैं।

(C) द्रवण (liquation) प्रक्रिया का उपयोग $Sn$ (टीन) जैसी कम गलनांक वाली धातुओं के लिए किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,धातु को गर्म करके पिघली हुई अवस्था में लाया जाता है और एक ढलान वाली सतह पर बहाया जाता है।
धातु नीचे बह जाती है,जबकि उच्च गलनांक वाली अशुद्धियाँ ऊपर ही रह जाती हैं।

(A) $Mond$ प्रक्रम $Nickel$ $(Ni)$ के शोधन के लिए उपयोग की जाने वाली एक तकनीक है।
इस प्रक्रिया में,अशुद्ध $Nickel$ को $Carbon$ $monoxide$ $(CO)$ की धारा में गर्म करके एक वाष्पशील संकुल,$Nickel$ $tetracarbonyl$ $(Ni(CO)_4)$ बनाया जाता है,जिसे बाद में उच्च तापमान पर अपघटित करके शुद्ध $Nickel$ प्राप्त किया जाता है।
अभिक्रिया है: $Ni + 4 CO \xrightarrow{\Delta} Ni(CO)_4$।

(B) वैन-आर्केल प्रक्रिया का उपयोग $Ti$,$Zr$,$Hf$ और $B$ जैसी धातुओं के शुद्धिकरण के लिए किया जाता है। इसका उपयोग टंगस्टन $(W)$ के लिए नहीं किया जाता है। इसलिए,विकल्प $B$ में दिया गया कथन गलत है।

(A) धातुओं का शोधन उनके गुणों पर निर्भर करता है।
$Zinc$ का शोधन आसवन (distillation) विधि द्वारा किया जाता है क्योंकि इसका क्वथनांक कम होता है।
$Liquation$ का उपयोग $Tin$ $(Sn)$ जैसी कम गलनांक वाली धातुओं के लिए किया जाता है।
$Titanium$ का शोधन $van \ Arkel$ विधि द्वारा किया जाता है।
$Nickel$ का शोधन $Mond$ प्रक्रम द्वारा किया जाता है।
$Copper$ का शोधन $Electrolysis$ द्वारा किया जाता है।
अतः,बेमेल युग्म $Zinc - Liquation$ है।

(D) कॉपर के विद्युत अपघटनी शोधन में:
$1$. अशुद्ध $Cu$ पट्टी का उपयोग एनोड के रूप में किया जाता है,कैथोड के रूप में नहीं।
$2$. शुद्ध $Cu$ पट्टी का उपयोग कैथोड के रूप में किया जाता है।
$3$. अम्लीकृत जलीय $CuSO_4$ का उपयोग विद्युत अपघट्य के रूप में किया जाता है।
$4$. शुद्ध $Cu$ कैथोड पर जमा होता है।
$5$. $Ag$,$Au$ और $Pt$ जैसी अशुद्धियाँ एनोड के नीचे एनोड-पंक के रूप में जमा हो जाती हैं।
अतः,कथन $(B)$,$(C)$ और $(D)$ सही हैं।

(B) सही उत्तर $Chromatography$ है।
अधिशोषण क्रोमैटोग्राफी मिश्रण से घटकों के स्थिर प्रावस्था (stationary phase) पर चयनात्मक अधिशोषण के सिद्धांत पर आधारित है।
इसमें एक स्थिर प्रावस्था (ठोस) और एक गतिशील प्रावस्था (तरल या गैस) शामिल होती है।
पृथक्करण इस कारण से होता है कि विभिन्न घटक स्थिर प्रावस्था पर अलग-अलग सीमा तक अधिशोषित होते हैं।

(A) ज़ोन रिफाइनिंग प्रक्रिया इस सिद्धांत पर आधारित है कि अशुद्धियाँ धातु की ठोस अवस्था की तुलना में पिघली हुई अवस्था में अधिक घुलनशील होती हैं।
- इस प्रक्रिया का उपयोग बहुत उच्च शुद्धता वाली धातुएँ प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
- $Germanium$,$Silicon$,$Boron$,$Gallium$ और $Indium$ जैसे तत्वों को इस विधि का उपयोग करके शुद्ध किया जाता है।
- इसलिए,$Germanium$ सही उत्तर है।

(D) $Zr$ और $Ti$ के शोधन के लिए $Van \ Arkel$ विधि का उपयोग किया जाता है।
$Van \ Arkel$ प्रक्रिया में अशुद्ध धातु को आयोडीन के साथ गर्म किया जाता है जिससे एक वाष्पशील संकुल बनता है।
यह संकुल उच्च तापमान पर विघटित होकर शुद्ध धातु प्रदान करता है।
$Zirconium$ के लिए:
$Zr \text{ (अशुद्ध)} + 2I_2 \rightarrow ZrI_4$
$ZrI_4 \rightarrow Zr \text{ (शुद्ध)} + 2I_2 \text{ (} 1800 \ K \text{ पर)}$
$Titanium$ के लिए:
$Ti \text{ (अशुद्ध)} + 2I_2 \rightarrow TiI_4$
$TiI_4 \rightarrow Ti \text{ (शुद्ध)} + 2I_2 \text{ (} 1800 \ K \text{ पर)}$

(C) जिरकोनियम $(Zr)$ और टाइटेनियम $(Ti)$ का शोधन वैन आर्केल विधि द्वारा किया जाता है।
इस विधि में,धातु को उसके वाष्पशील आयोडाइड में परिवर्तित किया जाता है और फिर शुद्ध धातु प्राप्त करने के लिए टंगस्टन फिलामेंट पर इसका अपघटन किया जाता है।
$Zr + 2I_2$ $\xrightarrow{870 \ K} ZrI_4$ $\xrightarrow{2075 \ K} Zr + 2I_2$

(C) सही उत्तर $Ni$ है।
मॉन्ड प्रक्रिया में,अशुद्ध निकैल $(Ni)$ को $330-350 \ K$ पर कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ की धारा में गर्म करके वाष्पशील निकैल टेट्राकार्बोनिल,$Ni(CO)_4$ बनाया जाता है।
$Ni(s) + 4CO(g) \xrightarrow{330-350 \ K} Ni(CO)_4(g)$
इसके बाद इस वाष्पशील संकुल को उच्च तापमान $(450-470 \ K)$ पर अपघटित करके शुद्ध निकैल धातु प्राप्त की जाती है।
$Ni(CO)_4(g) \xrightarrow{450-470 \ K} Ni(s) + 4CO(g)$

(A) सही प्रक्रिया $Liquation$ है।
$Pig$ $tin$ प्राप्त करने के लिए $Liquation$ प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है,जो अयस्क,धातु या मिश्र धातु के तत्वों को अलग करने के लिए एक आंशिक गलनांक तकनीक है।
पदार्थ को एक ढलान वाली भट्टी पर उस तापमान तक गर्म किया जाता है जहाँ धातु (टिन) पिघल जाती है जबकि अशुद्धियाँ ठोस रहती हैं।
पिघली हुई शुद्ध धातु ढलान से नीचे बह जाती है और एकत्र कर ली जाती है,जबकि न पिघलने वाली अशुद्धियाँ भट्टी पर पीछे रह जाती हैं।

(B) द्रवीकरण (Liquation) एक शोधन प्रक्रिया है जिसका उपयोग उन धातुओं के लिए किया जाता है जिनका गलनांक कम होता है और जो उच्च गलनांक वाली अशुद्धियों के साथ जुड़ी होती हैं।
ऐसी धातुओं के उदाहरणों में $Pb$,$Sn$,$Sb$,$Bi$ और $Hg$ शामिल हैं।
इस प्रक्रिया में,अशुद्ध धातु को भट्टी के ढलान वाले तल (hearth) पर गर्म किया जाता है।
शुद्ध धातु पिघलकर नीचे बह जाती है,जबकि न पिघलने वाली (उच्च गलनांक वाली) अशुद्धियाँ तल पर ही रह जाती हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$Sn$ (टिन) को इस विधि द्वारा शुद्ध किया जाता है।

(B) वैन आर्केल विधि धातुओं के शोधन के लिए उपयोग की जाने वाली एक तकनीक है।
इसका उपयोग विशेष रूप से $Ti$ (टाइटेनियम) और $Zr$ (जिरकोनियम) जैसी अति-शुद्ध धातुएं प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,अशुद्ध धातु को एक वाष्पशील यौगिक (आमतौर पर आयोडाइड) में परिवर्तित किया जाता है,जिसे बाद में उच्च तापमान पर टंगस्टन फिलामेंट पर विघटित करके शुद्ध धातु प्राप्त की जाती है।
अतः,दिए गए विकल्पों में से,$Ti$ (टाइटेनियम) सही उत्तर है।

(C) $Nickel$ का शोधन $Mond$ प्रक्रम द्वारा किया जाता है।
$Ni (s) + 4CO (g) \xrightarrow{330-350 \ K} Ni(CO)_4 (g)$
$Ni(CO)_4 (g) \xrightarrow{450-470 \ K} Ni (s) + 4CO (g)$
इस प्रक्रम में,अशुद्ध $Nickel$ को वाष्पशील $Nickel$ टेट्राकार्बोनिल में परिवर्तित किया जाता है,जिसे बाद में अपघटित करके शुद्ध $Nickel$ प्राप्त किया जाता है।

(B) $TiI_{4}$ का तापीय अपघटन,टाइटेनियम धातु के शोधन के लिए उपयोग की जाने वाली वैन आर्केल-डी बोअर प्रक्रिया का एक मुख्य चरण है।
गर्म करने पर,$TiI_{4}$ निम्नलिखित अभिक्रिया के अनुसार शुद्ध टाइटेनियम धातु और आयोडीन वाष्प में अपघटित हो जाता है:
$TiI_{4} \xrightarrow{\Delta} Ti + 2I_{2}$

(B) ज़ोन रिफाइनिंग एक तकनीक है जिसका उपयोग बहुत उच्च शुद्धता वाली धातुएं प्राप्त करने के लिए किया जाता है। यह इस सिद्धांत पर आधारित है कि अशुद्धियाँ धातु की ठोस अवस्था की तुलना में पिघली हुई अवस्था में अधिक घुलनशील होती हैं। यह विधि $Zn$,$Ge$,$Si$,$B$,$Ga$ और $In$ जैसी धातुओं के अति-शुद्ध नमूने प्राप्त करने के लिए विशेष रूप से प्रभावी है।

(C) Hoope's process वह विद्युत-अपघटनी परिष्करण प्रक्रिया है जिसका उपयोग एल्युमीनियम को शुद्ध करने के लिए किया जाता है।

(D) जिंक के विद्युत अपघटनी शोधन में,एनोड अशुद्ध जिंक का बना होता है,जबकि शुद्ध जिंक की एक पट्टी कैथोड के रूप में कार्य करती है। जिंक सल्फेट का अम्लीकृत विलयन विद्युत अपघट्य के रूप में कार्य करता है। जब विद्युत प्रवाहित की जाती है,तो निम्नलिखित अभिक्रियाएँ होती हैं:
कैथोड पर: $Zn^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Zn_{(pure)}$
एनोड पर: $Zn_{(impure)} \longrightarrow Zn^{2+} + 2e^{-}$

(A) विद्युत-अपघटनी शोधन का उपयोग $Cu$ और $Zn$ जैसी धातुओं को शुद्ध करने के लिए किया जाता है।
इस विधि में,अशुद्ध धातु को एनोड बनाया जाता है और शुद्ध धातु की एक पट्टी को कैथोड बनाया जाता है।
इन्हें उसी धातु के घुलनशील लवण वाले उपयुक्त विद्युत-अपघट्य विलयन में रखा जाता है।

(A) वान-आर्केल विधि $Zr$ और $Ti$ जैसी धातुओं के शोधन के लिए उपयोग की जाने वाली एक तकनीक है।
इस प्रक्रिया में,अशुद्ध धातु को निर्वातित पात्र में आयोडीन के साथ गर्म करके एक वाष्पशील धातु आयोडाइड,जैसे $ZrI_4$ बनाया जाता है।
इस वाष्पशील यौगिक को फिर उच्च तापमान $(1800 \ K)$ पर टंगस्टन फिलामेंट पर विघटित करके शुद्ध धातु प्राप्त की जाती है।
यह विधि धातु में मौजूद सभी ऑक्सीजन और नाइट्रोजन अशुद्धियों को दूर करने के लिए विशेष रूप से प्रभावी है।

(B) जोन रिफाइनिंग अत्यधिक उच्च शुद्धता वाली धातुएं प्राप्त करने की एक विधि है।
यह इस सिद्धांत पर आधारित है कि अशुद्धियाँ धातु की ठोस अवस्था की तुलना में पिघली हुई अवस्था में अधिक घुलनशील होती हैं।
सेमीकंडक्टर उपकरणों में उपयोग की जाने वाली $Si$,$Ge$ और $Ga$ जैसी धातुओं को इस विधि द्वारा शुद्ध किया जाता है।

(B) $I$. $Hg$ (पारा) का शोधन आसवन द्वारा किया जाता है क्योंकि इसका क्वथनांक कम होता है।
$II$. $Cu$ (तांबा) का शोधन पोलिंग द्वारा किया जाता है।
$III$. $B$ (बोरोन) का शोधन जोन रिफाइनिंग द्वारा किया जाता है।
$IV$. $Ti$ (टाइटेनियम) का शोधन वैन आर्कल विधि द्वारा किया जाता है,न कि द्रवण द्वारा।
अतः,$I, II$ और $III$ सही ढंग से मेल खाते हैं।

(D) मिलान इस प्रकार है:
$A$. हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया का उपयोग $Al$ $(III)$ के निष्कर्षण के लिए किया जाता है।
$B$. मॉन्ड प्रक्रिया का उपयोग $Ni$ $(IV)$ के शोधन के लिए किया जाता है।
$C$. वैन-आर्केल प्रक्रिया का उपयोग $Ti$ $(I)$ के शोधन के लिए किया जाता है।
$D$. ज़ोन रिफाइनिंग प्रक्रिया का उपयोग $In$ $(II)$ के शोधन के लिए किया जाता है।
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-I, D-II$ है।

(D) मंडल परिष्करण (Zone refining) इस सिद्धांत पर आधारित है कि अशुद्धियाँ धातु की ठोस अवस्था की तुलना में पिघली हुई अवस्था में अधिक घुलनशील होती हैं।
यह विधि विशेष रूप से $Ge$,$Si$,$B$,$Ga$ और $In$ जैसे अर्धचालकों (semiconductors) को बहुत उच्च शुद्धता के साथ प्राप्त करने के लिए उपयोगी है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) $Mond$ प्रक्रिया का उपयोग $Nickel$ $(Ni)$ के शोधन के लिए किया जाता है।
अतः,$X = Ni$.
$Mond$ प्रक्रिया के दौरान $Ni(CO)_4$ संकुल बनता है,जिसमें $Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ होती है और यह प्रतिचुंबकीय $(diamagnetic)$ होता है,इसलिए इसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $0$ है।

(B) कॉपर के विद्युत अपघटनी शोधन के दौरान,अशुद्ध कॉपर के ब्लॉक का उपयोग एनोड के रूप में और शुद्ध कॉपर की पतली पट्टी का उपयोग कैथोड के रूप में किया जाता है।

(B) ज़ोन रिफाइनिंग विधि का उपयोग मुख्य रूप से अर्धचालकों और उच्च शुद्धता वाली धातुओं के शोधन के लिए किया जाता है।
दिए गए तत्वों में से,$B$ (बोरोन),$In$ (इंडियम),$Ge$ (जर्मेनियम),$Si$ (सिलिकॉन) और $Ga$ (गैलियम) को इस विधि द्वारा शुद्ध किया जाता है।
अतः,ऐसे कुल $5$ तत्व हैं।

(B) $(A)-(II), (B)-(I), (C)-(IV), (D)-(III)$
$(A)$ मंडल परिष्करण का उपयोग $In$ जैसी अति-शुद्ध धातुओं के लिए किया जाता है।
$(B)$ द्रवीकरण का उपयोग $Sn$ जैसी कम गलनांक वाली धातुओं के लिए किया जाता है।
$(C)$ वाष्प प्रावस्था परिष्करण (वैन आरकेल प्रक्रिया) का उपयोग $Zr$ के लिए किया जाता है।
$(D)$ आसवन का उपयोग $Zn$ जैसी कम क्वथनांक वाली धातुओं के लिए किया जाता है।