Почему инфИцирован, если инфЕкция?

Это тот случай, когда каких-либо правил орфографии нет для объяснения различного написания родственных однокоренных слов. Причина кроется в этимологии. Оба слова заимствованные, пришли в русский язык посредством немецкого из латинского языка, уже сформировавшись в последнем. Отсюда и разница в написании, т.е. в словах сохранены оригиналы гласных в корне "е" и "и". Остаётся только запомнить, как они и их производные (а они разные) пишутся.

Кстати, такая разница сохраняется и в немецком языке: Infektion/инфекц­ия/ и infizieren/инфициров­ать.

Смотрим этимологические словари.

Под редакцией Н. Шанского.

Под ред. А. Семёнова.