Tellur

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 16. juli 2022; checks kræver 4 redigeringer .

Tellur

← Antimon | Jod →

Se
↑
Te
↓
Po

52 Te

Udseende af et simpelt stof

Tellurprøve

Atom egenskaber

Navn, symbol, nummer

Tellur / Tellur (Te), 52

Gruppe , punktum , blok

16 (forældet 6), 5,
p-element

Atommasse
( molær masse )

127.60(3) [1] a. e. m. ( g / mol )

Elektronisk konfiguration

[Kr] 4d 10 5s 2 5p 4

Atomradius

160 kl

Kemiske egenskaber

kovalent radius

136 kl

Ion radius

(+6e) 56 211 (−2e) kl

Elektronegativitet

2,1 [2] (Pauling-skala)

Elektrodepotentiale

Oxidationstilstande

−2 [3] , +2, +4, +6

Ioniseringsenergi
(første elektron)

869,0 (9,01) kJ / mol ( eV )

Termodynamiske egenskaber af et simpelt stof

Tæthed ( i.a. )

6,24 g/cm³

Smeltetemperatur

722.7K _

Kogetemperatur

1263K _

Oud. fusionsvarme

17,91 kJ/mol

Oud. fordampningsvarme

49,8 kJ/mol

Molær varmekapacitet

25,8 [4] J/(K mol)

Molært volumen

20,5 cm³ / mol

Krystalgitteret af et simpelt stof

Gitterstruktur

Sekskantet

Gitterparametre

a =4,457 c =5,929 [5]

c / a -forhold

1.330

Andre egenskaber

Varmeledningsevne

(300 K) 14,3 W/(m K)

CAS nummer

13494-80-9

52	Tellur
Te127,60
4d 10 5s 2 5p 4

Tellur ( kemisk symbol - Te , fra lat. Tellur ) er et kemisk grundstof af den 16. gruppe (ifølge den forældede klassifikation - hovedundergruppen af den sjette gruppe, VIA), den femte periode af det periodiske system af kemiske grundstoffer af D. I. Mendeleev , med atomnummer 52.

Det simple stof tellur er et sprødt , let giftigt , sjældent halvmetal (nogle gange også omtalt som ikke-metaller ) med en sølvhvid farve. Tellur er den elektroniske analog af ilt , selen og svovl samt polonium . Henviser til kalkogenerne . Med hensyn til kemiske egenskaber har det ligheder med selen.

Historie

Det blev først fundet i 1782 i de guldholdige malme i Transsylvanien af mineinspektøren Franz Josef Müller (senere baron von Reichenstein), på Østrig-Ungarns territorium . I 1798 isolerede Martin Heinrich Klaproth tellur og bestemte dets vigtigste egenskaber.

Navnets oprindelse

Fra det latinske " tellus ", slægt. case " telluris " - " Earth " (navnet blev foreslået af Martin Klaproth ) [6] [7] .

At være i naturen

Indholdet i jordskorpen er 1⋅10 −6 vægtprocent [8] . Blandt alle ikke-metaller , der har stabile isotoper, er det det sjældneste i jordskorpen (et sjældnere ikke-metal, udover at være det sjældneste grundstof i jordskorpen - astatin , på grund af den ekstremt korte halveringstid af naturligt forekommende isotoper inkluderet i rækken af uran-238 og uran-235 ). Der kendes omkring 100 tellurmineraler. De hyppigste tellurider er kobber , bly , zink , sølv og guld . En isomorf blanding af tellur er observeret i mange sulfider , men Te-S isomorfien er mindre udtalt end i Se-S serien, og en begrænset blanding af tellur kommer ind i sulfiderne. Blandt tellurmineraler er altaiit (PbTe), sylvanit (AgAuTe 4 ), calaverit (AuTe 2 ), hessit (Ag 2 Te), krennerit [(Au, Ag)Te], petzit (Ag 3 AuTe 2 ), mutmannit [ (Ag ) , Au)Te], monbreuite (Au 2 Te 3 ), nagiagit ([Pb 5 Au(Te, Sb)] 4 S 5 ), tetradymit (Bi 2 Te 2 S). Der er iltforbindelser af tellur, for eksempel TeO 2 - tellur okker .

Native tellur findes også sammen med selen og svovl (japansk tellur svovl indeholder 0,17 % Te og 0,06 % Se).

Indbetalingstyper

De fleste af de nævnte mineraler udvikles i lavtemperatur-guld-sølvforekomster, hvor de sædvanligvis isoleres efter hovedmassen af sulfider sammen med naturligt guld, sølvsulfosalte, bly og også med vismutmineraler . På trods af udviklingen af et stort antal tellurmineraler indgår hovedparten af tellur udvundet af industrien i sammensætningen af sulfider af andre metaller. Især tellur, i noget mindre omfang end selen , er en del af kalkpyrit af kobber-nikkel aflejringer af magmatisk oprindelse, såvel som kalkkis udviklet i kobberkis hydrotermiske aflejringer. Tellur findes også i pyrit- , chalcopyrit-, molybdenit- og galenaflejringer af porfyrkobbermalme, polymetalliske aflejringer af Altai-typen, galena af bly-zinkaflejringer forbundet med skarns, sulfid-kobolt, antimon-kviksølv og nogle andre. Indholdet af tellur i molybdenit varierer fra 8-53 g/t, i chalcopyrit 9-31 g/t, og i pyrit op til 70 g/t.

Fysiske egenskaber

Tellur er et sprødt, sølvhvidt stof med en metallisk glans. Rødbrun i tynde lag, gyldengul i par. Ved opvarmning bliver det plastik. Krystalgitteret er sekskantet . Termisk udvidelseskoefficient - 1,68 10 -5 K -1 . Diamagnetisk . En halvleder med et båndgab på 0,34 eV , typen af ledningsevne er p under normale forhold og ved forhøjet temperatur, n ved lav temperatur (overgangsgrænsen er fra -80 °C til -100 °C afhængig af renhed) [9] .

Isotoper

Der er 38 kendte nuklider og 18 nukleare isomerer af tellur med atomnumre fra 105 til 142 [10] . Tellur er det letteste grundstof, hvis kendte isotoper gennemgår alfa-henfald (isotoper fra 106 Te til 110 Te). Atommassen af tellur (127,60 g/mol) overstiger atommassen af det næste grundstof, jod (126,90 g/mol).

Der er otte isotoper af tellur fundet i naturen. Seks af dem, 120 Te, 122 Te, 123 Te, 124 Te, 125 Te og 126 Te, er stabile [10] [11] . De resterende to, 128 Te og 130 Te, er radioaktive, som begge gennemgår dobbelt beta-henfald og bliver til henholdsvis xenonisotoperne 128 Xe og 130 Xe. Stabile isotoper udgør kun 33,3 % af den samlede mængde tellur, der findes i naturen, hvilket er muligt på grund af de ekstremt lange halveringstider for naturlige radioaktive isotoper. De spænder fra 7,9⋅10 20 til 2,2⋅10 24 år. 128 Te- isotopen har den længste bekræftede halveringstid af alle radionuklider - 2,2⋅10 24 år eller 2,2 septillioner [12] år, hvilket er omkring 160 billioner gange universets anslåede alder .

Kemiske egenskaber

I kemiske forbindelser udviser tellur oxidationstilstande −2; +2; +4; +6. Det er en analog af svovl og selen , men kemisk mindre aktiv end svovl. Det er opløseligt i alkalier, modtageligt for virkningen af salpetersyre og svovlsyre, men let opløseligt i fortyndet saltsyre. Metallisk tellur begynder at reagere med vand ved 100 °C [9] .

Det danner TeO, TeO 2 , TeO 3 forbindelser med oxygen . I form af et pulver oxiderer det i luft selv ved stuetemperatur og danner TeO2- oxid . Når det opvarmes i luft, brænder det ud og danner TeO 2 - en stærk forbindelse med mindre flygtighed end selve tellur. Denne egenskab bruges til at rense tellur fra oxider, som reduceres ved at køre brint ved en temperatur på 500-600 °C . Tellurdioxid er dårligt opløseligt i vand, godt i sure og alkaliske opløsninger [9] .

I smeltet tilstand er tellur ret inert; derfor bruges grafit og kvarts som beholdermaterialer til dets smeltning.

Tellur danner en forbindelse med brint, når det opvarmes, reagerer let med halogener , interagerer med svovl , fosfor og metaller . Når det reageres med fortyndet svovlsyre, danner det sulfit . Danner svage syrer: tellursyre (H 2 Te), tellursyre (H 2 TeO 3 ) og tellursyre (H 6 TeO 6 ), hvoraf de fleste af salte er dårligt opløselige i vand [9] .

Det opløses i koncentreret svovlsyre for at danne tetratellurium dekaoxotrisulfat (VI) , svovloxid (IV) og vand :

{\mathsf {4Te+4H_{2}SO_{4}(konc.)\longrightarrow \ Te_{4}S_{3}O_{10}+SO_{2}\uparrow \ +4H_{2}O }}

Henter

Hovedkilden er slam fra elektrolytisk raffinering af kobber og bly. Slammet ristes, telluren forbliver i asken, som vaskes med saltsyre. Fra den resulterende saltsyreopløsning isoleres tellur ved at lede svovldioxidgas SO 2 igennem den .

Svovlsyre tilsættes for at adskille selen og tellur. I dette tilfælde udfælder tellurdioxid TeO 2 , og H 2 SeO 3 forbliver i opløsning.

Tellur reduceres fra TeO 2 oxid med kul.

For at rense tellur fra svovl og selen anvendes dets evne til, under påvirkning af et reduktionsmiddel (Al, Zn) i et alkalisk medium, at passere til opløseligt dinatriumditellurid Na 2 Te 2 :

{\mathsf {6Te+2Al+8NaOH\rightarrow 3Na_{2}Te_{2}+2Na[Al(OH)_{4}]}}

For at udfælde tellur ledes luft eller ilt gennem opløsningen:

{\mathsf {2Na_{2}Te_{2}+2H_{2}O+O_{2}\højrepil 4Te+4NaOH))

For at opnå tellur med høj renhed er det kloreret.

{\mathsf {Te+2Cl_{2}\rightarrow TeCl_{4))}

Det resulterende tetrachlorid renses ved destillation eller rektifikation. Tetrachloridet hydrolyseres derefter med vand:

{\mathsf {TeCl_{4}+2H_{2}O\højrepil TeO_{2}+4HCl))

og det resulterende TeO2 reduceres med hydrogen :

{\mathsf {TeO_{2}+2H_{2}\rightarrow Te+2H_{2}O))

Priser

Tellur er et sjældent grundstof, og betydelig efterspørgsel med en lille mængde produktion bestemmer dens høje pris (ca. $200-300 per kg, afhængigt af renhed), men på trods af dette udvides rækkevidden af dets anvendelser konstant.

Ansøgning

Tellur bruges til at studere dobbelt β-henfald ved bestemmelse af neutrinomassen

Legeringer

Tellur bruges til fremstilling af blylegeringer med øget duktilitet og styrke (anvendes f.eks. til fremstilling af kabler). Med introduktionen af 0,05% tellur reduceres tabet af bly til opløsning under indflydelse af svovlsyre med 10 gange, og dette bruges til fremstilling af bly-syre-batterier . Også vigtigt er det faktum, at tellur-doteret bly ikke svækkes under plastisk deformation, og dette gør det muligt at udføre teknologien til fremstilling af strømaftagere af batteriplader ved koldskæring og betydeligt øge batteriets levetid og specifikke egenskaber .

Som en del af legeringen bruges CZT (cadmium-zink telluride, CdZnTe) til fremstilling af røntgen- og gammastrålingsdetektorer, der fungerer ved stuetemperatur.

Termoelektriske materialer

Tellur anvendes til fremstilling af halvledermaterialer og især tellurider af bly , vismut , antimon og cæsium . Produktionen af lanthanidtellurider , deres legeringer og legeringer med metalselenider til fremstilling af termoelektriske generatorer med en meget høj (op til 72-78%) effektivitet overvejes, hvilket vil gøre det muligt at bruge dem i energisektoren og i bilindustrien industri. .

Altså for eksempel for nylig[ hvornår? ] en meget høj termo-EMF blev fundet i mangantellurid (500 μV/K) og i dets kombination med vismut-, antimon- og lanthanidselenider , hvilket gør det muligt ikke kun at opnå en meget høj effektivitet i termogeneratorer, men også at udføre afkøling i et trin af et halvlederkøleskab op til området med kryogene (temperaturniveauet for flydende nitrogenkogning) temperaturer og endnu lavere. Det bedste tellurbaserede materiale til fremstilling af halvlederkøleskabe i de seneste år har været en legering af tellur, bismuth og cæsium , som har tilladt en rekordafkøling til -237 °C. Samtidig er tellur- selen - legering (70% selen) lovende som et termoelektrisk materiale, der har en termo-EMF-koefficient på omkring 1200 μV/K .

Halvledere med smalt mellemrum

KRT-legeringer ( cadmium - kviksølv - tellur) bruges til at detektere stråling fra raketopsendelser og til at observere fjenden fra rummet gennem atmosfæriske vinduer (skyenhed betyder ikke noget) . MCT er et af de dyreste materialer i nutidens elektronikindustri. .

Højtemperatursuperledningsevne

I en række tellurholdige systemer har man opdaget eksistensen af faser, hvor superledningsevnen ikke forsvinder ved en temperatur lidt over kogepunktet for flydende nitrogen . .

Gummiproduktion

Et separat anvendelsesområde for tellur er dets anvendelse i gummivulkaniseringsprocessen .

Produktion af chalcogenid-glas

Tellur bruges til smeltning af specielle glaskvaliteter (hvor det bruges i form af dioxid ), specielle glas doteret med sjældne jordarters metaller bruges som aktive stoffer i optiske kvantegeneratorer .

Derudover er nogle tellur-baserede briller halvledere, en egenskab, der finder anvendelse i elektronik.

Specielle kvaliteter af tellurglas (fordelen ved sådanne glas er gennemsigtighed, smelteevne og elektrisk ledningsevne) bruges til design af specielt kemisk udstyr ( reaktorer ).

Lyskilder

Tellur finder begrænset anvendelse til produktion af lamper med dets par - de har et spektrum meget tæt på solen.

CD-RW

Tellurlegering bruges i genskrivbare cd'er (især af Mitsubishi Chemical Corporation -mærket "Verbatim") for at skabe et deformerbart reflekterende lag.

Biologisk rolle

Tellur er altid indeholdt i spormængder i levende organismer, dets biologiske rolle er ikke klart. .

Fysiologisk virkning

Tellur og dets flygtige forbindelser er giftige. Indtagelse forårsager kvalme , bronkitis , lungebetændelse . MPC i luft svinger for forskellige forbindelser 0,007-0,01 mg/m³, i vand 0,001-0,01 mg/l. Karcinogeniciteten af tellur er ikke blevet bekræftet [13] .

Generelt er tellurforbindelser mindre giftige end selenforbindelser . .

I tilfælde af forgiftning udskilles tellur fra kroppen i form af væmmeligt ildelugtende flygtige organotellurforbindelser - alkyltellurider , hovedsageligt dimethyltellurid (CH 3 ) 2 Te. Deres lugt ligner lugten af hvidløg , så når selv små mængder tellur kommer ind i kroppen, får luften, som en person udånder, denne lugt, som er et vigtigt symptom på tellurforgiftning [14] [15] [16] .

Noter

↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Grundstoffernes atomvægte 2011 (IUPAC Technical Report ) // Pure and Applied Chemistry . - 2013. - Bd. 85 , nr. 5 . - S. 1047-1078 . - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 . Arkiveret fra originalen den 5. februar 2014.
↑ Tellur : elektronegativiteter . WebElements. Hentet 5. august 2010. Arkiveret fra originalen 30. juli 2010.
↑ Leddicotte, GW (1961), The radiochemistry of tellurium , Nuclear science series, Subcommittee on Radiochemistry, National Academy of Sciences-National Research Council, s. 5 , < http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?rc000049.pdf > Arkiveret 6. november 2021 på Wayback Machine
↑ Redaktionel: Zefirov N. S. (chefredaktør). Chemical Encyclopedia: i 5 bind - Moskva: Soviet Encyclopedia, 1995. - T. 4. - S. 514. - 639 s. — 20.000 eksemplarer. - ISBN 5-85270-039-8.
↑ WebElements grundstoffernes periodiske system | tellur | krystal strukturer . Hentet 10. august 2010. Arkiveret fra originalen 27. juli 2010. (ubestemt)
↑ Ilya Leenson. Kemiens sprog. Etymologi af kemiske navne . — Liter, 2017-09-05. — 433 s. — ISBN 9785040301225 . Arkiveret 22. december 2017 på Wayback Machine
↑ Nikolai Aleksandrovich Figurovsky. Opdagelsen af de kemiske grundstoffer og oprindelsen af deres navne . - Nauka, 1970. - 218 s. Arkiveret 22. december 2017 på Wayback Machine
↑ Glinka N. L. Generel kemi. - M . : "Kemi", 1977, revideret. - S. 395. - 720 s.
↑ 1 2 3 4 Tellur - artikel fra Great Soviet Encyclopedia .
↑ 1 2 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
↑ Tellur-123 isotopen blev betragtet som radioaktiv (β − -aktiv med en halveringstid på 6⋅10 14 år), men efter yderligere målinger blev den fundet at være stabil inden for eksperimentets følsomhed.
↑ 2,2 kvadrillioner år lang skala .
↑ Harrison, W.; Bradberry, S.; Vale, J. Tellurium . Internationalt program om kemikaliesikkerhed (28. januar 1998). Hentet 12. januar 2007. Arkiveret fra originalen 4. august 2012. (ubestemt)
↑ Wright, P.L.; B. Sammenlignende metabolisme af selen og tellur hos får og svin (engelsk) // AJP - Legacy : journal. - 1966. - Bd. 211 , nr. 1 . - S. 6-10 . — PMID 5911055 .
↑ Müller, R.; Zschiesche, W.; Steffen, HM; Schaller, KH Tellur-intoxication (engelsk) // Klinische Wochenschrift : journal. - 1989. - Bd. 67 , nr. 22 . - S. 1152-1155 . - doi : 10.1007/BF01726117 . — PMID 2586020 .
↑ Taylor, Andrew. Biokemi af tellur (engelsk) // Biologisk sporstofforskning. - Springer , 1996. - Vol. 55 , nr. 3 . - S. 231-239 . - doi : 10.1007/BF02785282 . — PMID 9096851 .

Links

Ordbøger og encyklopædier

I bibliografiske kataloger
BNE : XX530277 BNF : 12138330x GND : 4184665-5 J9U : 987007565705505171 LCCN : sh85133642 NDL : 00572907 NKC : ph126528

Periodisk system af kemiske elementer af D. I. Mendeleev

Han

Som

jeg

Om eftermiddagen

D y

Vedr

På

jfr

ingen

alkalimetaller	jordalkalimetaller	Lanthanider	Aktinider	overgangsmetaller
letmetaller _	Halvmetaller	ikke-metaller	Halogener	ædelgasser

Elektrokemisk aktivitet serie af metaller
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 , Th , Np , U , Hf , Be , Al , Ti , Zr , Yb , Mn , V , Nb , Pa , Cr , Zn , Ga , Fe , Cd , In , Tl , Co , Ni , Te , Mo , Sn , Pb , H2 , W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au _