Tellúr | ||||
---|---|---|---|---|
← Antimon | Jód → | ||||
| ||||
Egy egyszerű anyag megjelenése | ||||
Tellúr minta | ||||
Az atom tulajdonságai | ||||
Név, szimbólum, szám | Tellúr / Tellúr (Te), 52 | |||
Csoport , időszak , blokk |
16 (elavult 6), 5, p-elem |
|||
Atomtömeg ( moláris tömeg ) |
127.60. (3) [1] a. e.m. ( g / mol ) | |||
Elektronikus konfiguráció | [Kr] 4d 10 5s 2 5p 4 | |||
Atom sugara | 160 óra | |||
Kémiai tulajdonságok | ||||
kovalens sugár | 136 óra | |||
Ion sugara | (+6e) 56 211 (-2e) pm | |||
Elektronegativitás | 2.1 [2] (Pauling skála) | |||
Elektróda potenciál | 0 | |||
Oxidációs állapotok | −2 [3] , +2, +4, +6 | |||
Ionizációs energia (első elektron) |
869,0 (9,01) kJ / mol ( eV ) | |||
Egy egyszerű anyag termodinamikai tulajdonságai | ||||
Sűrűség ( n.a. ) | 6,24 g/cm³ | |||
Olvadási hőmérséklet | 722,7K_ _ | |||
Forráshőmérséklet | 1263 ezer _ | |||
Oud. fúzió hője | 17,91 kJ/mol | |||
Oud. párolgási hő | 49,8 kJ/mol | |||
Moláris hőkapacitás | 25,8 [4] J/(K mol) | |||
Moláris térfogat | 20,5 cm³ / mol | |||
Egy egyszerű anyag kristályrácsa | ||||
Rácsszerkezet | Hatszögletű | |||
Rács paraméterei | a = 4,457 c = 5,929 [5] | |||
c / arány _ | 1.330 | |||
Egyéb jellemzők | ||||
Hővezető | (300 K) 14,3 W/(m K) | |||
CAS szám | 13494-80-9 |
52 | Tellúr |
Te127,60 | |
4d 10 5s 2 5p 4 |
A tellúr ( vegyjele - Te , lat. Tellúr ) a 16. csoport kémiai eleme (az elavult besorolás szerint - a hatodik csoport fő alcsoportja, VIA), a D. I. kémiai elemei periodikus rendszerének ötödik periódusa . Mengyelejev 52 -es rendszámmal .
Az egyszerű tellúr anyag rideg , enyhén mérgező , ritka félfém (néha nemfémeknek is nevezik ), ezüstös-fehér színű. A tellúr az oxigén , a szelén és a kén , valamint a polónium elektronikus analógja . A kalkogénekre utal . Kémiai tulajdonságait tekintve hasonló a szelénhez.
Először 1782 -ben találta Erdély aranytartalmú érceiben Franz Josef Müller bányafelügyelő (később von Reichenstein báró), Ausztria-Magyarország területén . Martin Heinrich Klaproth 1798- ban izolálta a tellúrt és meghatározta annak legfontosabb tulajdonságait.
A latin " tellis " nemzetségből. eset " telluris " - " Föld " (a nevet Martin Klaproth javasolta ) [6] [7] .
A földkéreg tartalma 1⋅10 -6 tömegszázalék [8] . A stabil izotópokkal rendelkező nemfémek közül ez a legritkább a földkéregben (egy ritkább nemfém, amellett, hogy a földkéreg legritkább eleme - asztatin , a természetben előforduló izotópok rendkívül rövid felezési ideje miatt az urán-238 és az urán-235 sorozatban ). Mintegy 100 tellúr ásvány ismeretes. A leggyakoribb telluridok a réz , ólom , cink , ezüst és arany . A tellúr izomorf keveréke számos szulfidban megfigyelhető , de a Te-S izomorfizmus kevésbé kifejezett, mint a Se-S sorozatban, és korlátozott tellúr-keverék kerül be a szulfidokba. A tellúrásványok közül az altájit (PbTe), a szilvanitot (AgAuTe 4 ), a calaverit (AuTe 2 ), a hessit (Ag 2 Te), a krennerit [(Au, Ag)Te], a petzit (Ag 3 AuTe 2 ), a mutmannit [ (Ag ) , Au)Te], monbreuit (Au 2 Te 3 ), nagiagit ([Pb 5 Au(Te, Sb)] 4 S 5 ), tetradimit (Bi 2 Te 2 S). A tellúrnak vannak oxigénvegyületei, például TeO 2 - tellúrokker .
A natív tellúr szelénnel és kénnel együtt is megtalálható (a japán tellúrkén 0,17% Te-t és 0,06% szeletet tartalmaz).
Az említett ásványok többsége alacsony hőmérsékletű arany-ezüst lelőhelyeken fejlődik ki, ahol általában a szulfidok fő tömege után izolálják őket a natív arannyal, ezüst-szulfosóval, ólommal, valamint bizmut ásványokkal együtt . A nagyszámú tellúr ásvány kifejlesztése ellenére az ipar által kivont tellúr nagy része más fémek szulfidjainak összetételében is megtalálható. Különösen a tellúr, valamivel kisebb mértékben, mint a szelén , a magmás eredetű réz-nikkel lerakódások kalkopiritjának része, valamint a réz-pirit hidrotermikus lerakódásaiban kifejlesztett kalkopirit. A tellúr megtalálható még a porfír-rézércek pirit- , kalkopirit-, molibdenit- és galenit -lerakódásaiban, az altáji típusú polifém-lerakódásokban, a szkarnokhoz kapcsolódó ólom-cink lerakódások galenumában, a szulfid-kobaltban, az antimon-higanyban és néhány másban. A tellúrtartalom molibdenitben 8–53 g/t, kalkopiritben 9–31 g/t, piritben pedig 70 g/t között van.
A tellúr egy törékeny, ezüstös-fehér anyag, fémes fényű. Vékony rétegben vörös-barna, páronként aranysárga. Melegítéskor műanyag lesz. A kristályrács hatszögletű . Hőtágulási együttható - 1,68 10 -5 K -1 . Diamágneses . 0,34 eV sávszélességű félvezető , a vezetőképesség típusa normál körülmények között és magas hőmérsékleten p , alacsony hőmérsékleten n (az átmeneti határ tisztaságtól függően –80 °C és –100 °C között van) [9] .
A tellúrnak 38 nuklidja és 18 nukleáris izomerje ismert, amelyek rendszáma 105 és 142 között van [10] . A tellúr a legkönnyebb elem, amelynek ismert izotópjai alfa-bomláson mennek keresztül ( 106 Te-től 110 Te-ig terjedő izotópok). A tellúr atomtömege (127,60 g/mol) meghaladja a következő elem, a jód atomtömegét (126,90 g /mol).
A tellúrnak nyolc izotópja található a természetben. Közülük hat, 120 Te, 122 Te, 123 Te, 124 Te, 125 Te és 126 Te, stabil [10] [11] . A maradék kettő, a 128 Te és a 130 Te radioaktív, mindkettő kettős béta-bomláson megy keresztül, 128 Xe és 130 Xe xenon izotópokká alakulva . A stabil izotópok a természetben található teljes tellúrmennyiségnek mindössze 33,3%-át teszik ki , ami a természetes radioaktív izotópok rendkívül hosszú felezési idejének köszönhetően lehetséges. 7,9⋅10 20 és 2,2⋅10 24 év közöttiek. A 128 Te izotópnak van a leghosszabb megerősített felezési ideje az összes radionuklid közül – 2,2⋅10 24 év vagy 2,2 szeptillió [12] év, ami körülbelül 160 billiószorosa az Univerzum becsült életkorának .
A kémiai vegyületekben a tellúr oxidációs foka –2; +2; +4; +6. A kén és a szelén analógja , de kémiailag kevésbé aktív, mint a kén. Lúgokban oldódik, salétromsav és kénsav hatására oldódik, de híg sósavban kevéssé oldódik. A fémes tellúr 100 °C -on kezd reakcióba lépni a vízzel [9] .
Oxigénnel TeO, TeO 2 , TeO 3 vegyületeket képez . Por formájában levegőn még szobahőmérsékleten is oxidálódik, TeO 2 oxidot képezve . Levegőn hevítve kiég, és TeO 2 -t képez - egy erős vegyületet, amelynek kisebb az illékonysága, mint maga a tellúr. Ezt a tulajdonságot használják a tellúr megtisztítására az oxidoktól, amelyeket hidrogénnel 500-600 °C hőmérsékleten redukálnak . A tellúr-dioxid vízben rosszul, savas és lúgos oldatokban jól oldódik [9] .
Olvadt állapotban a tellúr meglehetősen közömbös, ezért olvasztásához grafitot és kvarcot használnak tartályanyagként.
A tellúr hevítés közben hidrogénnel vegyületet képez, könnyen reagál halogénekkel , kölcsönhatásba lép kénnel , foszforral és fémekkel . Híg kénsavval reagálva szulfit képződik . Gyenge savakat képez: tellur (H 2 Te), tellur (H 2 TeO 3 ) és tellur (H 6 TeO 6 ), melyek sóinak többsége vízben rosszul oldódik [9] .
Tömény kénsavban oldódik, így tetratellúrium-dekaoxo-triszulfátot (VI) , kén-oxidot (IV) és vizet képez :
A fő forrás a réz és ólom elektrolitikus finomításából származó iszap . Az iszapot megpörkölik, a tellúr a salakban marad, amelyet sósavval mosnak. A kapott sósavoldatból a tellúrt SO 2 kén-dioxid gáz átengedésével izolálják .
A szelén és a tellúr elválasztására kénsavat adnak hozzá. Ebben az esetben a tellúr-dioxid TeO 2 kicsapódik , és a H 2 SeO 3 oldatban marad.
A tellúrt TeO 2 -oxidból szénnel redukálják.
A tellúr kénből és szelénből történő tisztítására felhasználják azt a képességét, hogy lúgos közegben redukálószer (Al, Zn) hatására oldható dinátrium-ditelelluriddá Na 2 Te 2 alakuljon át :
A tellúr kicsapásához levegőt vagy oxigént vezetnek át az oldaton:
A nagy tisztaságú tellúr előállításához klórozzák.
A kapott tetrakloridot desztillációval vagy rektifikálással tisztítjuk. A tetrakloridot ezután vízzel hidrolizálják:
,és a keletkező TeO 2 hidrogénnel redukálódik:
A tellúr ritka elem, melynek magas árát (tisztaságtól függően kb. 200-300 USD/kg) a kis termelés mellett jelentős kereslet határozza meg, ennek ellenére alkalmazási köre folyamatosan bővül.
A tellúrt a kettős β-bomlás tanulmányozására használják a neutrínók tömegének meghatározásában
A tellúrt megnövelt hajlékonyságú és szilárdságú ólomötvözetek előállításához használják (például kábelek gyártásához). A 0,05% tellúr bevezetésével a kénsav hatására feloldódó ólom vesztesége 10-szeresére csökken, és ezt az ólom-savas akkumulátorok gyártásában használják fel . Szintén fontos, hogy a tellúrral adalékolt ólom nem gyengül a képlékeny deformáció során, és ez lehetővé teszi az akkumulátorlemezek áramgyűjtőinek gyártási technológiáját hideg préseléssel, és jelentősen növeli az akkumulátor élettartamát és sajátos jellemzőit. .
Az ötvözet részeként a CZT-t (kadmium-cink tellurid, CdZnTe) szobahőmérsékleten működő röntgen- és gammasugárzás-detektorok gyártásához használják.
A tellúrt félvezető anyagok és különösen ólom , bizmut , antimon és cézium telluridjainak előállítására használják . Megfontolandó a lantanid - telluridok , ötvözeteik és fémszelenidekkel készült ötvözetek előállítása nagyon magas (akár 72-78%-os) hatásfokú termoelektromos generátorok előállításához , amely lehetővé teszi ezek felhasználását az energiaszektorban és az autóiparban. ipar. .
Így például nemrég[ mikor? ] nagyon magas termo-EMF-et találtak a mangántelluridban (500 μV/K) és bizmuttal, antimonnal és lantanid -szelenidekkel kombinálva , ami nemcsak nagyon magas hatásfok elérését teszi lehetővé hőgenerátorokban, hanem hűtést is. a félvezető hűtőszekrény egyik fokozata a kriogén (a folyékony nitrogén forráspontja) hőmérsékletig és még ennél is alacsonyabb hőmérsékletig. A félvezető hűtőszekrények gyártásához az utóbbi években a legjobb tellúr alapú anyag a tellúr, a bizmut és a cézium ötvözete volt , amely rekordhűtést tett lehetővé -237 °C-ra. Ugyanakkor a tellúr- szelén ötvözet (70% szelén) ígéretes termoelektromos anyagként, amelynek termo-EMF együtthatója körülbelül 1200 μV/K .
A KRT ötvözetek ( kadmium - higany - tellúr) a rakétakilövésekből származó sugárzás észlelésére és az ellenség megfigyelésére az űrből a légköri ablakokon keresztül (a felhőzet nem számít) . Az MCT az egyik legdrágább anyag a mai elektronikai iparban. .
Számos tellúrt tartalmazó rendszerben felfedezték olyan fázisok létezését, amelyekben a szupravezetés nem tűnik el a folyékony nitrogén forráspontja feletti hőmérsékleten . .
A tellúr külön alkalmazási területe a gumi vulkanizálási folyamatában való felhasználása .
A tellúrt speciális üvegek olvasztására használják (ahol dioxid formájában használják ), a ritkaföldfémekkel adalékolt speciális üvegeket optikai kvantumgenerátorok aktív testeként használják .
Ezenkívül egyes tellúr alapú üvegek félvezetők, ez a tulajdonság az elektronikában is alkalmazható.
Speciális kémiai berendezések ( reaktorok ) tervezésénél speciális tellúrüvegeket (az ilyen üvegek előnye az átlátszóság, az olvaszthatóság és az elektromos vezetőképesség) használják .
A tellúrt a párjaival korlátozottan használják lámpák gyártására – spektrumuk nagyon közel van a naphoz.
A tellúrötvözetet újraírható kompakt lemezeken használják (különösen a Mitsubishi Chemical Corporation "Verbatim" márkája) deformálható fényvisszaverő réteg létrehozására.
A tellúrt az élő szervezetek mindig nyomokban tartalmazzák, biológiai szerepe nem tisztázott. .
A tellúr és illékony vegyületei mérgezőek. Lenyelés hányingert , hörghurutot , tüdőgyulladást okoz . Az MPC levegőben különböző vegyületek esetén 0,007-0,01 mg/m³, vízben 0,001-0,01 mg/l között ingadozik. A tellúr rákkeltő hatását nem erősítették meg [13] .
Általában a tellúrvegyületek kevésbé mérgezőek, mint a szelénvegyületek . .
Mérgezés esetén a tellúr undorító szagú illékony organotelluriumvegyületek - alkiltelluridok , elsősorban dimetiltellurid (CH 3 ) 2 Te formájában ürül ki a szervezetből. Szaguk a fokhagyma szagára emlékeztet , így amikor már kis mennyiségű tellúr is bejut a szervezetbe, az ember által kilélegzett levegő ezt a szagot kapja, ami a tellúrmérgezés fontos tünete [14] [15] [16] .
![]() |
| |||
---|---|---|---|---|
|
D. I. Mengyelejev kémiai elemeinek periodikus rendszere | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Fémek elektrokémiai tevékenységsorai | |
---|---|
Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu , |