Tellur występuje w dwóch odmianach – krystalicznej i amorficznej.
Tellur krystaliczny otrzymuje się przez ochłodzenie par telluru, a tellur amorficzny otrzymuje się przez redukcję kwasu tellurowego dwutlenkiem siarki lub innym podobnym odczynnikiem:
Amorficzny tellur to drobny czarny proszek, który po podgrzaniu zamienia się w tellur metaliczny. Gęstość bezpostaciowego telluru wynosi 5,85-5,1 g/cm3.
W przypadku krystalicznego telluru znane są dwie odmiany polimorficzne: α-Te i β-Te. Przejście α → β zachodzi w temperaturze 354° C. Krystaliczny tellur ma biało-srebrną barwę. Jego gęstość wynosi 6,25 g/cm2. Twardość krystalicznego telluru wynosi 2,3; w zwykłych temperaturach jest kruchy i łatwo rozpada się na proszek, a w wyższych temperaturach staje się tak plastyczny, że można go prasować.
Temperatura topnienia telluru wynosi 438-452°C, a temperatura wrzenia 1390°C. Tellur charakteryzuje się wysoką prężnością pary, którą w zależności od temperatury wyrażają następujące liczby:
Tellur ma przewodnictwo półprzewodnikowe. Oporność elektryczna polikrystalicznego telluru w temperaturze 0°C wynosi 0,102 oma*cm. Wraz ze wzrostem temperatury specyficzne opór elektryczny Tellur maleje:
W przeciwieństwie do selenu, opór elektryczny telluru jest mało wrażliwy na światło. Jednak kiedy niskie temperatury wpływ oświetlenia nadal działa; Zatem w temperaturze -180° C opór elektryczny telluru pod wpływem oświetlenia zmniejsza się o 70%.
Właściwości chemiczne
Pod względem właściwości chemicznych tellur jest podobny do selenu, ale ma bardziej wyraźny charakter metaliczny. Na temperatura pokojowa zwarty tellur jest odporny na powietrze i tlen, ale po podgrzaniu utlenia się i pali niebieskim płomieniem z zieloną obwódką, tworząc TeO2.
W stanie rozproszonym i w obecności wilgoci tellur utlenia się w zwykłych temperaturach. Tellur w temperaturze pokojowej reaguje z halogenami i tworzy chemicznie silniejsze halogenki (TeCl4; TeBr4) niż selen.
Tellur w normalnych warunkach nie łączy się bezpośrednio z wodorem, ale po podgrzaniu tworzy H2Te. Po podgrzaniu z wieloma metalami tellur tworzy tellurki: K2Te, Ag2Te, MgTe, Al2Te itp.
Tellur metaliczny reaguje z wodą w temperaturze 100-160 ° C, a świeżo osadzony (telur amorficzny) - w temperaturze pokojowej:
Te + 2H2O → TeO2 + 2H2.
Tellur nie rozpuszcza się w CS2; rozpuszcza się bardzo powoli w rozcieńczonym HCl. W stężonym i rozcieńczonym HNO3 tellur utlenia się do H2TeO3:
3Te + 4HNO3 + H2O = 3H2TeO3 + 4NO.
Kwas tellurowy łatwo rozkłada się pod wpływem dwutlenku siarki, uwalniając tellur:
H2TeO3 + 2SO2 + H2O → Te + 2H2SO4.
Reakcja ta służy do otrzymania czystego telluru.
Tellur już prawie Stałym towarzyszem ciężkie metale nieżelazne w siarczkach (piryty żelaza i miedzi, połysk ołowiu), ale występują także w postaci minerałów sylwanit, kalaweryt (Au, Ag)Te2 itp.
Głównym źródłem telluru przemysłowego są odpady z przeróbki rud siarczkowych miedzi i ołowiu – pył, w którym tellur występuje w postaci TeO2, otrzymywany przez prażenie rud siarczkowych; oraz szlam anodowy otrzymywany z rafinacji elektrolitycznej miedzi i ołowiu.
17.03.2020
kreacja modele wolumetryczne dziś jest istotne nie tylko dla animacji, ale także ze względów technicznych. Modele wnętrz często tworzone są również przy użyciu modelowania 3D....
16.03.2020
Podobnie jak obecnie popularny laminat, nowoczesne deski parkietowe są dość łatwe w montażu. Połóż go na podłodze w pomieszczeniu mieszkalnym lub technicznym właściciela...
16.03.2020
Rejestracja w portalu jest niemal natychmiastowa, możesz założyć konto wpisując adres E-mail lub skorzystaj z własnego konta w jednym z 20...
16.03.2020
Nie ma znaczenia, jaki masz gadżet, w wersję mobilną możesz grać nawet na najstarszym smartfonie. Aby rozpocząć grę należy się najpierw zarejestrować....
16.03.2020
Wśród pokryć podłogowych dywan jest szczególnie interesujący, ponieważ łączy w sobie doskonałe właściwości izolacyjne, luksusowe wygląd i prosta technologia montażu...
16.03.2020
Najpierw musisz zrozumieć, jak działają przemysłowe agregaty chłodnicze. Urządzenie to przypomina zwykłą lodówkę, specjalna pompa wypompowuje płyn chłodzący...
15.03.2020
Planując prace remontowe w swoim domu, należy najpierw określić zakres działań. W zależności od stanu pomieszczenia, powierzchni, będzie to zależeć...
14.03.2020
Właściciele mogą używać płyt kartonowo-gipsowych w różnych przypadkach. Płyty gipsowo-kartonowe są szczególnie często stosowane do okładzin ściennych....
13.03.2020
W nowoczesny świat trudno sobie wyobrazić chociaż jedną huczną imprezę świąteczną bez użycia różnorodnych materiałów pirotechnicznych, które są prezentowane, w prostych słowach, kolorowe...
13.03.2020
Płyty chodnikowe służą do tworzenia twardych nawierzchni ulic, projektowania ciągów pieszych, dróg itp. Można formować z różnych materiałów. Oni...
Tellur
TELLUR[herbata; M.[z łac. tellus (telluris) - ziemia] Pierwiastek chemiczny (Te), kruchy krystaliczny metal kolor srebrnoszary (stosowany do produkcji brązowych barwników i materiałów półprzewodnikowych).
◁ Tellur, och, och.
tellur(łac. Tellur), pierwiastek chemiczny z grupy VI układ okresowy. Nazwany od łac. Tellus, gen. n. telluris – Ziemia. Srebrnoszare, bardzo kruche kryształy o metalicznym połysku, gęstość 6,25 g/cm 3 , T pl 450°C; półprzewodnik. Jest stabilny na powietrzu i spala się w wysokich temperaturach, tworząc dwutlenek TeO2. Występuje w przyrodzie w postaci tellurków i telluru natywnego; często towarzyszy siarki i selenowi; ekstrahowany z odpadów elektrolizy miedzi. Składnik stopów (miedź, ołów, żeliwo); barwnik do szkła i ceramiki ( brązowy kolor). Wiele związków telluru to materiały półprzewodnikowe będące odbiornikami promieniowania podczerwonego.
TELLURTELLURUM (łac. Tellur od łacińskiego tellus – Ziemia), Te (czytaj „tellur”), pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 52, masa atomowa 127,60. Naturalny tellur składa się z ośmiu stabilnych izotopów: 120 Te (zawartość 0,089% wag.), 122 Te (2,46%), 123 Te (2,46%), 124 Te (4,74%), 125 Te (7,03%), 126 Te (18,72%), 128 Te (31,75%) i 130 Te (34,27%). Promień atomowy 0,17 nm. Promienie jonów: Te 2– – 0,207 nm (liczba koordynacyjna 6), Te 4+ – 0,066 nm (3), 0,08 nm (4), 0,111 nm (6), Te 6+ – 0,057 (4) i 0,070 nm (6) ). Energie jonizacji sekwencyjnej: 9,009, 18,6, 28,0, 37,42 i 58,8 eV. Znajduje się w grupie VIA, w 5 okresie układu okresowego pierwiastków. Chalkogen (cm. CHALKOGENY),
niemetalowe. Konfiguracja zewnętrznej warstwy elektronowej 5 S 2
P 4
. Stany utlenienia: –2, +2, +4, +6 (wartościowość II, IV i VI). Elektroujemność według Paulinga (cm. PAULING Linus) 2,10.
Tellur jest kruchą, srebrzystobiałą substancją o metalicznym połysku.
Historia odkryć
Po raz pierwszy został odkryty w 1782 roku w rudach złota Transylwanii przez inspektora górnictwa F. I. Mullera, który wziął go za nowy metal. W 1798 MG Klaproth (cm. KLAPROT Martin Heinrich) wyizolował tellur i określił jego najważniejsze właściwości.
Będąc w naturze
Treść w skorupa Ziemska 1,10–6% mas. Znanych jest około 100 minerałów telluru. Najważniejsze z nich to: PbTe altaite, AgAuTe 4 sylvanite, AuTe 2 kalaverite, Bi 2 Te 2 S tetradymit. związki tlenu tellur, na przykład TeO 2 - ochra tellurowa. Natywny tellur występuje również razem z selenem (cm. SELEN) i szary (cm. SIARKA)(Japońska siarka tellurowa zawiera 0,17% Te i 0,06% Se).
Ważnym źródłem telluru są rudy miedzi i ołowiu.
Paragon
Głównym źródłem są osady z elektrolitycznej rafinacji miedzi (cm. MIEDŹ) i prowadzić. (cm. OŁÓW) Szlam jest wypalany, tellur pozostaje w żużlu, który jest myty kwas chlorowodorowy. Tellur wyodrębnia się z powstałego roztworu kwasu chlorowodorowego przepuszczając przez niego dwutlenek siarki SO2.
Aby oddzielić selen i tellur, dodaj Kwas Siarkowy. W tym przypadku wypada dwutlenek telluru TeO2, a kwas selenowy pozostaje w roztworze.
Aby oddzielić Te od osadów, spieka się je sodą, a następnie ługuje. Te przechodzi do roztworu zasadowego, z którego po zobojętnieniu wytrąca się w postaci TeO2:
Na 2 TeO 3 +2HC=TeO 2 Ї+2NaCl.
Tellur redukuje się z tlenku TeO2 za pomocą węgla.
Do oczyszczania telluru z S i Se wykorzystuje się jego zdolność do przekształcenia się pod działaniem środka redukującego (Al) w środowisku alkalicznym w rozpuszczalny ditellurek disodowy Na 2 Te 2:
6Te+2Al+8NaOH=3Na2Te2+2Na.
Aby wytrącić tellur, przez roztwór przepuszcza się powietrze lub tlen:
2Na2Te2+2H2O+O2=4Te+4NaOH.
Aby uzyskać tellur o szczególnej czystości, chloruje się go:
Te+2Cl2 = TeCl4.
Powstały tetrachlorek oczyszcza się przez destylację lub rektyfikację. Następnie czterochlorek hydrolizuje się wodą:
TeCl 4 +2H 2 O=TeO 2 Ї+4HCl,
i powstały TeO2 redukuje się wodorem:
TeO2+4H2=Te+2H2O.
Fizyczne i chemiczne właściwości
Tallur jest kruchą, srebrzystobiałą substancją o metalicznym połysku. Sześciokątna sieć krystaliczna, A=0,44566 nm, C=0,59268 nm. Struktura składa się z równoległych spiralnych łańcuchów. Gęstość 6,247 g/cm3. Temperatura topnienia 449,8°C, temperatura wrzenia 990°C. W cienkich warstwach pod wpływem światła przybiera barwę czerwonobrązową, w oparach złotożółtą.
półprzewodnik typu p. Szczelina wzbroniona wynosi 0,32 eV. Przewodność elektryczna wzrasta po oświetleniu.
Podczas osadzania z roztworów wydziela się amorficzny tellur o gęstości 5,9 g/cm 3 . Przy 4,2 GPa i 25°C tworzy się modyfikacja o strukturze typu b-Sn (Te-II). Przy ciśnieniu 6,3 GPa uzyskano modyfikację Te-III o strukturze romboedrycznej. Te-II i Te-III wykazują właściwości metali.
Stabilny na powietrzu w temperaturze pokojowej, nawet w stanie drobno zdyspergowanym. Po podgrzaniu na powietrzu pali się niebiesko-zielonym płomieniem, tworząc dwutlenek TeO2. Potencjał standardowy reakcje połowiczne:
TeO 3 2– +3H 2 O+4e=Te+6OH –: 0,56 V.
W temperaturze 100–160°C ulega utlenieniu pod wpływem wody:
Te+2H2O= TeO2+2H2
Po ugotowaniu w roztworach alkalicznych tellur jest nieproporcjonalny, tworząc tellurek i tellur:
8Te+6KOH=2K 2 Te+ K 2 TeO 3 +3H 2 O.
Te nie wchodzi w interakcję z kwasami chlorowodorowymi i rozcieńczonymi kwasami siarkowymi. Stężony H 2 SO 4 rozpuszcza Te, powstałe kationy Te 4 2+ barwią roztwór na czerwono. Rozcieńczony HNO 3 utlenia Te do kwasu tellurowego H 2 TeO 3:
3Te+4HNO3+H2O=3H2TeO3+4NO.
Silne utleniacze (HClO 3, KMnO 4) utleniają Te do słabego kwasu tellurowego H 6 TeO 6:
Te+HClO 3 +3H 2 O=HCl+H 6 TeO 6.
Z halogenami (cm. FLUOROWIEC)(z wyjątkiem fluoru) tworzy tetrahalogenki. Fluor utlenia Te do sześciofluorku TeF6.
Tellurek wodoru H 2 Te - podczas hydrolizy tellurków powstaje bezbarwny trujący gaz o nieprzyjemnym zapachu.
Związki telluru (+2) są niestabilne i podatne na dysproporcjonowanie:
2TeCl2 = TeCl4 +Te.
Aplikacja
Głównym zastosowaniem Te i jego związków jest technologia półprzewodników. Dodatki Te do żeliwa (cm.ŻELIWO) i stal (cm. STAL), Ołów (cm. OŁÓW) lub miedź zwiększają ich odporność mechaniczną i chemiczną. Te i ich związki wykorzystuje się do produkcji katalizatorów, szkieł specjalnych, insektycydów i herbicydów.
Działanie fizjologiczne
Tellur i jego lotne związki są toksyczne. Jeśli dostanie się do organizmu, powoduje nudności, zapalenie oskrzeli i zapalenie płuc. MPC w powietrzu wynosi 0,01 mg/m 3, w wodzie 0,01 mg/l. W przypadku zatrucia tellur jest wydalany z organizmu w postaci śmierdzących związków organotellurowych.
Mikroilości Te są zawsze zawarte w żywych organizmach, to rola biologiczna nie jasne.
słownik encyklopedyczny. 2009 .
Synonimy:Zobacz, co oznacza „telur” w innych słownikach:
- (nowa łac., od łac. Tellus, ziemia Telluris, bogini ziemi). W 1872 roku w rudzie złota odkryto proste ciało o właściwościach podobnych do siarki, które należy do grupy metali i metaloidów. Słownik obcojęzyczne słowa, zawarte w języku rosyjskim.... ... Słownik obcych słów języka rosyjskiego
M l, Te. Wymuskany. Gadanina. pryzmaty, do igieł. Sp. sowy przez pryzmat. Ag.: drobnoziarnista i kolumnowa. Cyna biała. Bł. metal telewizja 2 2,5. Ud. V. 6.3. W hydrotermie. żyły z rodzimymi tellurkami Au, Au i Ag oraz siarczkami. Geologiczne... ... Encyklopedia geologiczna
- (łac. Tellur) Te, pierwiastek chemiczny grupy VI układu okresowego, liczba atomowa 52, masa atomowa 127,60. Imię z łac. Tellus gen. n. telluris Ziemia. Srebrnoszare, bardzo kruche kryształy o metalicznym połysku, gęstość 6,24... ... Wielki słownik encyklopedyczny
Tellur, chalkogen, sylvan Słownik rosyjskich synonimów. rzeczownik tellurowy, liczba synonimów: 8 minerał (5627) ... Słownik synonimów
TELLUR- TELLURIUM, Tellur, substancja chemiczna. Symbol Te zajmuje 52. miejsce w układzie okresowym. Homolog siarki i selenu (grupa VI). Na. waga 127,5. T. amorficzny czarny proszek lub kruche kawałki o srebrzystobiałej barwie, z metalicznym połyskiem; pokonać waga 6,24, t°… … Wielka encyklopedia medyczna
- (Tellur), Te, pierwiastek chemiczny grupy VI układu okresowego, liczba atomowa 52, masa atomowa 127,60; odnosi się do chalkogenów; niemetalowe. Zidentyfikowany przez węgierskiego naukowca F. Müllera von Reichensteina w 1782 roku... Nowoczesna encyklopedia
- (symbol Te), srebrzystobiały pierwiastek chemiczny odkryty w 1782 roku. Występuje naturalnie w połączeniu ze złotem w sylwanicie. Jej głównym źródłem jest produkt uboczny elektrolitycznej rafinacji miedzi. Błyszczący, delikatny element stosowany jest w... Naukowy i techniczny słownik encyklopedyczny
TELLURURA, tellur, pl. bez męża (z łac. Tellus Earth) (chem.). Pierwiastek chemiczny, substancja krystaliczna srebrno-biały kolor. Słownik Uszakowa. D.N. Uszakow. 1935 1940… Słownik wyjaśniający Uszakowa
Tellur jest niemetalem o metalicznym połysku. Jego kolor jest srebrzysto-biały. Pierwiastek ten jest bardzo rzadki i rozproszony. Odkrył je inspektor górniczy Franz Josef Müller w 1782 roku. Tellur ekstrahuje się z rudy polimetalicznej. Substancja ta występuje w postaci związków w hydrotermalnych złożach złota i innych.
Tal jest kruchym materiałem, który po podgrzaniu nabiera właściwości plastycznych. Gęstość tego niemetalu wynosi 6,25 g/cm3. Tell zaczyna się topić, gdy temperatura osiągnie 450 ° C, a wrze w temperaturze 990 ° C. Materiał ma właściwości diamagnetyczne i w temperaturze 18 °C właściwa wartość podatności magnetycznej wynosi -0,31,10-6.
Tellur jest półprzewodnikiem typu p, gdy warunki środowisko normalne lub gdy materiał zostanie podgrzany do wrzenia. Po ochłodzeniu niemetalu przy przejściu około -100 ° C zmienia swoje właściwości i uzyskuje przewodność typu n. Szerokość pasma wzbronionego wynosi 0,34 eV. Temperatura przejścia maleje w zależności od czystości substancji.
Tal stosowany jest jako dodatek stopowy w produkcji ołowiu. Pomaga poprawić wytrzymałość i odporność chemiczną. Stop ołowiu i telluru jest stosowany w kablach i produkcja chemiczna. Miedź i stal są również stopowe z tellurem. Pozwala to na lepszą obróbkę.
Tellur wykorzystuje się także do produkcji szkła. Szkło dzięki temu zanieczyszczeniu nabiera brązowej barwy, a jego współczynnik załamania światła wzrasta. W przemyśle gumowym tellur wykorzystuje się do przeprowadzenia procesu wulkanizacji gumy.
Znaczący popyt na tellur wynika z jego właściwości półprzewodnikowych. Uważany jest za półprzewodnik typowy i zaawansowany technologicznie. Substancja ta stosowana jest w mikroelektronice. Otrzymuje się z niego cienką warstwę, która może topić się w niższych temperaturach w porównaniu z wieloma metalami.
W czystej postaci tellur w postaci półprzewodnika jest rzadko używany ze względu na jego ograniczoną podaż w wnętrznościach Ziemi. W większości przypadków stosuje się go do produkcji tranzystorów i urządzeń przeznaczonych do pomiaru natężenia promieniowania gamma.
Najczęściej w przemyśle nie wykorzystuje się czystego niemetalu, lecz jego związki z metalami, zwane tellurkami. Służą do produkcji ważnych części generatorów termoelektrycznych.
Sprzedaż metali nieżelaznych w Moskwie -.
Jest mało prawdopodobne, aby ktokolwiek uwierzył w historię kapitana długa podróż, który w dodatku jest zawodowym zapaśnikiem cyrkowym, znanym metalurgiem i lekarzem-konsultantem w klinice chirurgicznej. Na świecie pierwiastki chemiczne Taka różnorodność zawodów jest zjawiskiem bardzo powszechnym i nie dotyczy ich stwierdzenie Kozmy Prutkowa: „Specjalista jest jak guma do żucia: jego kompletność jest jednostronna”. Przypomnijmy (nawet zanim zaczniemy mówić o głównym przedmiocie naszej historii) żelazo w samochodach i żelazo we krwi, żelazo jest koncentratorem pole magnetyczne i żelazo - część ochra... To prawda, że „profesjonalny trening” żywiołów zajmował czasami znacznie więcej czasu niż trening przeciętnie wykwalifikowanego jogina. Zatem pierwiastek nr 52, o którym będziemy mówić, był przez wiele lat używany tylko i wyłącznie po to, aby pokazać, czym tak naprawdę jest, pierwiastek nazwany tak od naszej planety: „tellur” – od tellus, co po łacinie oznacza „Ziemię” ”
Pierwiastek ten został odkryty prawie dwa wieki temu. W 1782 roku inspektor górniczy Franz Joseph Müller (późniejszy baron von Reichenstein) zbadał rudę złota znalezioną w Semigorye, na terenie ówczesnych Austro-Węgier. Okazało się, że rozszyfrowanie składu rudy było tak trudne, że nazwano ją Aurum problematicum – „wątpliwe złoto”. To właśnie z tego „złota” Muller wyizolował nowy metal, ale nie było całkowitej pewności, że jest on naprawdę nowy. (Później okazało się, że Müller mylił się co do czegoś innego: odkryty przez niego pierwiastek był nowy, ale do metalu można go zaliczyć jedynie z dużą rezerwą.)
Aby rozwiać wątpliwości, Müller zwrócił się o pomoc do wybitnego specjalisty, szwedzkiego mineraloga i chemika analitycznego Bergmana.
Niestety naukowiec zmarł przed ukończeniem analizy przesłanej substancji - w tamtych latach metody analityczne były już dość dokładne, ale analiza zajmowała dużo czasu.
Pierwiastek odkryty przez Müllera próbowali także badać inni naukowcy, jednak już 16 lat po jego odkryciu Martin Heinrich Klaproth, jeden z czołowych chemików tamtych czasów, niezbicie udowodnił, że pierwiastek ten jest w istocie nowy i zaproponował dla niego nazwę „telur”. To.
Jak zawsze po odkryciu pierwiastka rozpoczęły się poszukiwania jego zastosowań. Podobno w oparciu o starą zasadę sięgającą czasów atrochemii – świat jest apteką, Francuz Fournier próbował za pomocą telluru leczyć niektóre poważne choroby, zwłaszcza trąd. Ale bez powodzenia – dopiero wiele lat później tellur był w stanie zapewnić lekarzom „drobne usługi”. Dokładniej, nie sam tellur, ale sole kwasu tellurowego K 2 Te0 3 i Na 2 Te0 3, które zaczęto stosować w mikrobiologii jako barwniki nadające badanym bakteriom określony kolor. W ten sposób za pomocą związków telluru pałeczka błonicy jest niezawodnie izolowana z masy bakterii. Jeśli nie w leczeniu, to przynajmniej w diagnostyce, element nr 52 okazał się przydatny lekarzom.
Czasami jednak ten pierwiastek, a zwłaszcza niektóre jego związki, sprawiają lekarzom kłopoty. Tellur jest dość toksyczny. W naszym kraju jest to niezwykle dopuszczalne stężenie Przyjmuje się, że zawartość telluru w powietrzu wynosi 0,01 mg/m3. Spośród związków telluru najniebezpieczniejszy jest tellurek wodoru H 2 Te, bezbarwny trujący gaz o nieprzyjemnym zapachu. To ostatnie jest całkiem naturalne: tellur jest analogiem siarki, co oznacza, że H2Te powinien być podobny do siarkowodoru. Podrażnia oskrzela i ma szkodliwy wpływ na układ nerwowy.
Te nieprzyjemne właściwości nie przeszkodziły tellurowi w wejściu do technologii i zdobyciu wielu „zawodów”.
Metalurdzy interesują się tellurem, ponieważ nawet niewielkie dodatki ołowiu znacznie zwiększają wytrzymałość i odporność chemiczną tego ważnego metalu. Ołów domieszkowany tellurem stosowany jest w przemyśle kablowym i chemicznym. Zatem żywotność urządzeń do produkcji kwasu siarkowego pokrytych od wewnątrz stopem ołowiu i telluru (do 0,5% Te) jest dwukrotnie dłuższa niż w przypadku tych samych urządzeń wyłożonych po prostu ołowiem. Dodatek telluru do miedzi i stali ułatwia ich obróbkę skrawaniem.
W produkcji szkła tellur stosuje się w celu nadania szkłu brązowej barwy i wyższego współczynnika załamania światła. W przemyśle gumowym czasami stosuje się go jako analog siarki do wulkanizacji kauczuku.
Tellur - półprzewodnik
Jednak to nie te gałęzie przemysłu były odpowiedzialne za skok cen i popytu na pierwiastek nr 52. Skok ten nastąpił na początku lat 60-tych naszego stulecia. Tellur jest typowym półprzewodnikiem i półprzewodnikiem technologicznym. W odróżnieniu od germanu i krzemu stosunkowo łatwo się topi (temperatura topnienia 449,8°C) i odparowuje (wrze w temperaturze nieco poniżej 1000°C). Dzięki temu łatwo można z niego uzyskać cienkie warstwy półprzewodników, które są przedmiotem szczególnego zainteresowania współczesnej mikroelektroniki.
Jednak czysty tellur jako półprzewodnik jest stosowany w ograniczonym zakresie - do produkcji niektórych typów tranzystorów polowych oraz w urządzeniach mierzących natężenie promieniowania gamma. Co więcej, do arsenku galu (trzeciego najważniejszego półprzewodnika po krzemie i germanie) celowo wprowadza się zanieczyszczenie tellurem, aby wytworzyć w nim przewodność typu elektronicznego.
Zakres zastosowania niektórych tellurków – związków telluru z metalami – jest znacznie szerszy. Tellurki bizmutu Bi 2 Te 3 i antymonu Sb 2 Te 3 stały się najważniejszymi materiałami do generatorów termoelektrycznych. Aby wyjaśnić dlaczego tak się stało, zróbmy krótką dygresję na polu fizyki i historii.
Półtora wieku temu (w 1821 r.) niemiecki fizyk Seebeck odkrył, że w zamkniętym obwodzie elektrycznym składającym się z różnych materiałów, których styki mają różną temperaturę, powstaje siła elektromotoryczna (nazywa się to termo-EMF). Po 12 latach szwajcarski Peltier odkrył odwrotny efekt efektu Seebecka: kiedy Elektryczność przepływa przez obwód złożony z różnych materiałów, w punktach styku oprócz zwykłego ciepła Joule'a wydziela się lub pochłania pewna ilość ciepła (w zależności od kierunku prądu).
Przez około 100 lat odkrycia te pozostawały „rzeczą samą w sobie”, ciekawymi faktami i niczym więcej. I nie byłoby przesadą stwierdzenie tego nowe życie Obydwa te efekty rozpoczęły się po tym, jak akademik A.F. Ioffe i jego współpracownicy opracowali teorię wykorzystania materiałów półprzewodnikowych do produkcji termoelementów. Wkrótce teoria ta została zawarta w prawdziwych generatorach termoelektrycznych i lodówkach termoelektrycznych do różnych celów.
W szczególności generatory termoelektryczne wykorzystujące tellurki bizmutu, ołowiu i antymonu dostarczają energię sztuczne satelity Instalacje ziemne, nawigacyjne i meteorologiczne, urządzenia ochrony katodowej głównych rurociągów. Te same materiały pomagają utrzymać pożądaną temperaturę w wielu urządzeniach elektronicznych i mikroelektronicznych.
W ostatnie lata Bardzo interesująca jest jeszcze jedna rzecz związek chemiczny tellur, który ma właściwości półprzewodnikowe, to tellurek kadmu CdTe. Materiał ten wykorzystywany jest do produkcji ogniw słonecznych, laserów, fotorezystorów i liczników promieniowania radioaktywnego. Tellurek kadmu słynie również z tego, że jest jednym z nielicznych półprzewodników, w których zauważalnie objawia się efekt Han.
Istotą tego ostatniego jest to, że samo wprowadzenie małej płytki odpowiedniego półprzewodnika w wystarczająco silne pole elektryczne prowadzi do wygenerowania emisji radiowej o wysokiej częstotliwości. Efekt Hahna znalazł już zastosowanie w technologii radarowej.
Podsumowując, możemy powiedzieć, że ilościowo głównym „zajęciem” telluru jest stapianie ołowiu i innych metali. Jakościowo najważniejsze jest oczywiście działanie telluru i tellurków jako półprzewodników.
Przydatna domieszka
W układzie okresowym tellur znajduje się w głównej podgrupie grupy VI obok siarki i selenu. Te trzy pierwiastki mają podobne właściwości chemiczne i często towarzyszą sobie w przyrodzie. Ale udział siarki w skorupie ziemskiej wynosi 0,03%, selenu tylko 10-5%, telluru nawet o rząd wielkości mniej - 10-6%. Naturalnie tellur, podobnie jak selen, najczęściej występuje w naturalnych związkach siarki – jako zanieczyszczenie. Zdarza się jednak (pamiętajcie minerał, w którym odkryto tellur), że wchodzi on w kontakt ze złotem, srebrem, miedzią i innymi pierwiastkami. Na naszej planecie odkryto ponad 110 złóż czterdziestu minerałów telluru. Zawsze jednak wydobywa się go razem z selenem, złotem lub innymi metalami.
W Rosji znane są rudy telluru zawierające miedź i nikiel z Peczenga i Monchegorsk, rudy ołowiu i cynku zawierające tellur z Ałtaju oraz szereg innych złóż.
Tellur wyodrębnia się z rudy miedzi na etapie oczyszczania miedzi konwertorowej metodą elektrolizy. Osad – szlam – opada na dno elektrolizera. Jest to bardzo drogi produkt pośredni. Dla zilustrowania składu osadów z jednego z kanadyjskich zakładów: 49,8% miedzi, 1,976% złota, 10,52% srebra, 28,42% selenu i 3,83% telluru. Wszystkie te cenne składniki osadu należy oddzielić i można to zrobić na kilka sposobów. Oto jeden z nich.
Osad topi się w piecu, a przez stop przepuszcza się powietrze. Metale, z wyjątkiem złota i srebra, utleniają się i zamieniają w żużel. Selen i tellur również ulegają utlenieniu, ale do lotnych tlenków, które wychwytywane są w specjalnych urządzeniach (płuczkach), następnie rozpuszczane i przekształcane w kwasy - selen H 2 SeO3 i tellurowy H 2 TeO3. Jeżeli przez ten roztwór przepuści się dwutlenek siarki SO2, zajdą reakcje
H. 2 Se0 3 + 2S0 2 + H. 2 0 → Se ↓ + 2H 2 S0 4 .
H2Te03 + 2S02 + H20 → Te ↓ + 2H 2 S0 4.
Tellur i selen wypadają jednocześnie, co jest wysoce niepożądane - potrzebujemy ich osobno. Dlatego warunki procesu dobiera się tak, aby zgodnie z prawami termodynamiki chemicznej w pierwszej kolejności redukować miał się selen. Pomaga w tym dobór optymalnego stężenia kwasu solnego dodawanego do roztworu.
Następnie osadza się tellur. Powstały szary proszek zawiera oczywiście pewną ilość selenu, a ponadto siarkę, ołów, miedź, sód, krzem, aluminium, żelazo, cynę, antymon, bizmut, srebro, magnez, złoto, arsen, chlor. Tellur należy najpierw oczyścić ze wszystkich tych pierwiastków. metody chemiczne, następnie przez destylację lub wytapianie strefowe. Naturalnie tellur jest wydobywany z różnych rud na różne sposoby.
Tellur jest szkodliwy
Tellur jest coraz szerzej stosowany, w związku z czym wzrasta liczba osób pracujących z nim. W pierwszej części opowieści o pierwiastku nr 52 wspominaliśmy już o toksyczności telluru i jego związków. Porozmawiajmy o tym bardziej szczegółowo - właśnie dlatego, że każdy musi pracować z tellurem więcej ludzi. Oto cytat z rozprawy na temat telluru jako trucizny przemysłowej: białe szczury, którym wstrzyknięto tellur w aerozolu, „wykazywały niepokój, kichały, pocierały twarz, po czym stały się ospałe i senne”. Tellur ma podobny wpływ na ludzi.
I ja tellur a jego połączenia mogą powodować kłopoty różnych „kaliberów”. Powodują na przykład łysienie, wpływają na skład krwi i mogą blokować różne układy enzymatyczne. Objawy przewlekłego zatrucia tellurem pierwiastkowym to nudności, senność, wycieńczenie; wydychane powietrze nabiera nieprzyjemnego, czosnkowego zapachu tellurków alkilu.
W przypadku ostrego zatrucia tellurem dożylnie podaje się surowicę z glukozą, a czasem nawet morfina. Kwas askorbinowy stosuje się profilaktycznie. Ale głównym zapobieganiem jest niezawodne uszczelnianie urządzeń, automatyzacja procesów, w których bierze udział tellur i jego związki.
Element nr 52 niesie ze sobą wiele korzyści i dlatego zasługuje na uwagę. Ale praca z nim wymaga ostrożności, przejrzystości i ponownie skoncentrowanej uwagi.
WYGLĄD TELURU. Krystaliczny tellur jest najbardziej podobny do antymonu. Jego kolor jest srebrno-biały. Kryształy są sześciokątne, atomy w nich tworzą spiralne łańcuchy i są połączone wiązania kowalencyjne z najbliższymi sąsiadami. Dlatego pierwiastkowy tellur można uznać za polimer nieorganiczny. Tellur krystaliczny charakteryzuje się metalicznym połyskiem, chociaż jest złożony właściwości chemiczne można go raczej sklasyfikować jako niemetal. Tellur jest kruchy i dość łatwo zamienia się w proszek. Kwestia istnienia amorficznej modyfikacji telluru nie została jednoznacznie rozwiązana. Kiedy tellur jest redukowany z kwasu tellurowego lub tellurowego, tworzy się osad, ale nadal nie jest jasne, czy cząstki te są naprawdę amorficzne, czy tylko bardzo małe kryształy.
BEZWODNIK DWUKOLOROWY. Jak przystało na analog siarki, tellur wykazuje wartościowości 2-, 4+ i 6+, a znacznie rzadziej 2+. Tlenek telluru TeO może występować tylko w postaci gazowej i łatwo ulega utlenieniu do Te02. Jest to biała, niehigroskopijna, całkowicie stabilna substancja krystaliczna, która topi się bez rozkładu w temperaturze 733°C; ma strukturę polimerową.
Dwutlenek telluru jest prawie nierozpuszczalny w wodzie - tylko jedna część Te0 2 na 1,5 miliona części wody przechodzi do roztworu i powstaje roztwór słabego kwasu tellurowego H 2 Te0 3 o znikomym stężeniu. Również słabo wyrażone właściwości kwasowe i kwas tellurowy
H6TeO6. Ten wzór (a nie H 2 TeO 4 został do niego przypisany po otrzymaniu soli o składzie Ag 6 Te0 6 i Hg 3 Te0 6, które są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Bezwodnik TeO3 tworzący kwas tellurowy jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie Substancja ta występuje w dwóch modyfikacjach - żółtej i szarej: α-TeO3 i β-TeO3.Szary bezwodnik telluru jest bardzo stabilny: nawet po podgrzaniu nie mają na niego wpływu kwasy i stężone zasady.Z odmiany żółtej oczyszcza się go przez gotowanie mieszaninę w stężonym żrącym potasie.
DRUGI WYJĄTEK. Tworząc układ okresowy, Mendelejew umieścił tellur i sąsiadujący z nim jod (a także argon i potas) w grupach VI i VII nie zgodnie, ale wbrew ich masom atomowym. Rzeczywiście masa atomowa telluru wynosi 127,61, a jodu 126,91. Oznacza to, że jod nie powinien znajdować się za tellurem, ale przed nim. Mendelejew nie wątpił jednak w słuszność
poprawność jego rozumowania, gdyż uważał, że masy atomowe tych pierwiastków nie zostały określone wystarczająco dokładnie. Bliski przyjaciel Mendelejewa, czeski chemik Bogusław Brauner, dokładnie sprawdził masy atomowe telluru i jodu, ale jego dane pokrywały się z poprzednimi. Ważność wyjątków potwierdzających regułę ustalono dopiero wtedy, gdy układ okresowy opierał się nie na masach atomowych, ale na ładunkach jądrowych, gdy poznano skład izotopowy obu pierwiastków. Tellur, w przeciwieństwie do jodu, składa się z ciężkich izotopów.
Nawiasem mówiąc, o izotonach. Obecnie znane są 22 izotopy pierwiastka nr 52. Osiem z nich – o liczbach masowych 120, 122, 123, 124, 125, 126, 128 i 130 – jest stabilnych. Najczęściej występują dwa ostatnie izotopy: odpowiednio 31,79 i 34,48%.
MINERAŁY TELLUROWE. Chociaż tellur występuje na Ziemi w znacznie mniejszych ilościach niż selen, znanych jest więcej minerałów pierwiastka nr 52 niż jego odpowiednika. Minerały tellurowe występują w dwóch rodzajach: albo tellurki, albo produkty utleniania tellurków w skorupie ziemskiej. Do pierwszych należą kalaweryt AuTe 2 i krenneryt (Au, Ag) Te2, które należą do nielicznych naturalnych związków złota. Znane są również naturalne tellurki bizmutu, ołowiu i rtęci. Natywny tellur występuje bardzo rzadko w przyrodzie. Jeszcze przed odkryciem tego pierwiastka czasami znajdowano go w rudach siarczkowych, ale nie udało się go poprawnie zidentyfikować. Minerały tellurowe nie mają praktycznego znaczenia - cały tellur przemysłowy jest produktem ubocznym przeróbki rud innych metali.
Odkryty przez F. Mullera w 1782 roku. Nazwa pierwiastka pochodzi od łacińskiego tellus, Dopełniacz telluris, Ziemia (nazwę zaproponował M.G. Klaproth, który wyizolował pierwiastek w postaci prostej substancji i określił jego najważniejsze właściwości).
Paragon:
W naturze występuje jako mieszanina 8 stabilnych izotopów (120, 122-126, 128, 130). Zawartość w skorupie ziemskiej wynosi 10 -7%. Głównymi minerałami są ałtait (PbTe), tellurobismutyt (Bi 2 Te 3), tetradymit (Bi 2 Te 2 S), występujący w wielu rudach siarczkowych.
Otrzymuje się go z osadów poprodukcyjnych miedzi poprzez ługowanie roztworem NaOH w postaci Na2TeO3, z którego elektrolitycznie oddziela się tellur. Dalsze oczyszczanie następuje poprzez sublimację i topienie strefowe.
Właściwości fizyczne:
Kompaktowy tellur jest srebrzystoszarą substancją o metalicznym połysku, mającą sześciokątny kształt sieci krystalicznej(gęstość 6,24 g/cm 3 , temperatura topnienia - 450°C, temperatura wrzenia - 990°C). Z roztworów wytrąca się w postaci brązowego proszku, w parze składa się z cząsteczek Te2.
Właściwości chemiczne:
Tellur jest stabilny w powietrzu w temperaturze pokojowej, po podgrzaniu reaguje z tlenem. Oddziałuje z halogenami i reaguje z wieloma metalami po podgrzaniu.
Po podgrzaniu tellur utlenia się parą wodną, tworząc tlenek telluru (II), oddziałuje ze stężoną siarką i kwasy azotowe. Gotowana w wodnych roztworach zasad wykazuje dysproporcje podobne do siarki:
8 Te + 6NaOH = Na 2 TeO 3 + 2 Na 2 Te + 3H 2 O
W związkach wykazuje stopnie utlenienia -2, +4, +6, rzadziej +2.
Najważniejsze połączenia:
Tlenek telluru(IV). Dwutlenek telluru, TeO2, jest słabo rozpuszczalny w wodzie, jest to kwaśny tlenek, który reaguje z zasadami, tworząc sole kwasu tellurowego. Stosowany w technologii laserowej, składnik okularów optycznych.
Tlenek telluru(VI)., trójtlenek telluru, TeO 3, żółta lub szara substancja, praktycznie nierozpuszczalna w wodzie, rozkłada się po podgrzaniu, tworząc dwutlenek, reaguje z zasadami. Otrzymywany przez rozkład kwasu tellurowego.
Kwas tellurowy, H 2 TeO 3 , słabo rozpuszczalny, skłonny do polimeryzacji, dlatego zwykle stanowi osad o zmiennej zawartości wody TeO 2 *nH 2 O. Sole - telluryty(M 2 TeO 3) i politelluryty (M 2 Te 2 O 5 itp.), zwykle otrzymywane przez spiekanie węglanów z TeO 2, stosuje się jako składniki szkieł optycznych.
Kwas tellurowy, H 6 TeO 6 , białe kryształy, dobrze rozpuszczalne w gorącej wodzie. Bardzo słaby kwas, w roztworze tworzy sole o składzie MH 5 TeO 6 i M 2 H 4 TeO 6. Po podgrzaniu w szczelnie zamkniętej ampułce otrzymano również kwas metatelurowy H 2 TeO 4, który w roztworze stopniowo zamienia się w kwas tellurowy. Sole - telluraty. Otrzymuje się go również przez stopienie tlenku telluru (IV) z zasadami w obecności utleniaczy lub przez stopienie kwasu tellurowego z węglanem lub tlenkiem metalu. Telluraty metale alkaliczne rozpuszczalny. Wykorzystuje się je jako ferroelektryki, wymieniacze jonowe i składniki kompozycji luminescencyjnych.
Tellurek wodoru, H 2 Te jest trującym gazem o nieprzyjemnym zapachu, otrzymywanym w wyniku hydrolizy tellurku glinu. Silny środek redukujący, w roztworze szybko utlenia się pod wpływem tlenu do telluru. W roztwór wodny kwas, silniejszy niż siarka i selenowodór. Sole - tellurydy, są zwykle uzyskiwane w drodze interakcji proste substancje, tellurki metali alkalicznych są rozpuszczalne. Wiele tellurków pierwiastków p i d to półprzewodniki.
Halogenki. Wiadomo, że halogenki telluru(II), na przykład TeCl2, są podobne do soli i po ogrzaniu oraz w roztworze nieproporcjonalnie tworzą związki Te i Te(IV). Tetrahalogenki telluru - ciała stałe, hydrolizują w roztworze, tworząc kwas tellurowy, łatwo tworząc złożone halogenki (na przykład K2). Sześciofluorek TeF 6, bezbarwny gaz, w przeciwieństwie do sześciofluorku siarki, łatwo ulega hydrolizie, tworząc kwas tellurowy.
Aplikacja:
Składnik materiałów półprzewodnikowych; dodatek stopowy do żeliwa, stali, stopów ołowiu.
Produkcja światowa (bez ZSRR) wynosi około 216 ton/rok (1976).
Tellur i jego związki są toksyczne. MPC wynosi około 0,01 mg/m3.
Zobacz też: Tellur // Wikipedia. (data dostępu: 23.12.2019).
„Odkrycie pierwiastków i pochodzenie ich nazw”.
