Telūra metāla profils un īpašības

Telūrs ir smags un rets neliels metāls, ko izmanto tērauda sakausējumi un kā gaismas jutīgs pusvadītājs saules bateriju tehnoloģijā.

• Atomu simbols: Te
• Atomu skaits: 52
• Elementa kategorija: Metaloīds
• Blīvums: 6,24 g/cm³
• Kušanas temperatūra: 841,12 F (449,51 C)
• Vārīšanās temperatūra: 1810 F (988 C)
• Moha cietība: 2,25

Telūrs patiesībā ir a metaloīds. Metaloīdi jeb pusmetāli ir elementi, kuriem piemīt gan metālu, gan nemetālu īpašības.

Tīrs telūrs ir sudraba krāsā, trausls un nedaudz toksisks. Norīšana var izraisīt miegainību, kā arī gremošanas trakta un centrālās nervu sistēmas problēmas. Saindēšanos ar telūru var identificēt pēc spēcīgas ķiplokiem līdzīgas smakas, ko tā izraisa upuriem.

Metaloīds ir pusvadītājs, kam ir lielāka vadītspēja, ja tas ir pakļauts gaismai un atkarībā no tā atomu izlīdzināšanas.

Dabā sastopamais telūrs ir retāks nekā zelts, un to ir tikpat grūti atrast zemes garozā kā jebkuru citu. platīna grupas metāls (PGM), bet tā pastāvēšanas dēļ ekstrahējamā varš Telūra cena ir daudz zemāka nekā jebkura dārgmetāla cena.

Telūrs nereaģē ar gaisu vai ūdeni, un kausētā veidā tas ir kodīgs pret varu, dzelzs un nerūsējošais tērauds

Lai gan nezināja par savu atklājumu, Francs Džozefs Millers fon Reihenšteins pētīja un aprakstīja telūru, ko viņš sākotnēji uzskatīja antimons, pētot zelta paraugus no Transilvānijas 1782. gadā.

Divdesmit gadus vēlāk vācu ķīmiķis Martins Heinrihs Klaprots izolēja telūru, nosaucot to Pastāsti mums, latīņu valodā 'zeme'.

Telūra spēja veidot savienojumus ar zeltu — īpašums, kas ir unikāls metaloīdam — noveda pie tā lomas Rietumaustrālijas 19. gadsimta zelta drudzis.

Kalaverīts, telūra un zelta savienojums, vairākus gadus steigas sākumā tika nepareizi identificēts kā bezvērtīgs “muļķa zelts”, kā rezultātā tas tika iznīcināts un izmantots bedrīšu aizpildīšanai. Kad tika saprasts, ka zeltu var – patiesībā diezgan viegli – iegūt no savienojuma, meklētāji burtiski raka Kalgorlijas ielas, lai atbrīvotos no kalaverīta.

Kolumbija, Kolorādo, mainīja savu nosaukumu uz Telluride 1887. gadā pēc zelta atklāšanas rūdās šajā apgabalā. Ironiski, ka zelta rūdas nebija kalaverīts vai kāds cits telūru saturošs savienojums.

Tomēr telūra komerciālie pielietojumi netika izstrādāti gandrīz veselu gadsimtu.

1960. gadu laikā bismuts-telurīdu, termoelektrisku, pusvadītāju savienojumu, sāka izmantot saldēšanas iekārtās. Un aptuveni tajā pašā laikā telūru sāka izmantot arī kā metalurģisko piedevu tēraudos un metālos sakausējumi.

Kadmija-telurīda (CdTe) fotoelektrisko elementu (PVC) pētījumi, kas aizsākti 1950. gados, sāka gūt komerciālu progresu 90. gados. Pieaugošais pieprasījums pēc elementiem, ko radīja ieguldījumi alternatīvās enerģijas tehnoloģijās pēc 2000. gada, ir radījis zināmas bažas par elementa ierobežoto pieejamību.

Anoda nogulsnes, kas savāktas elektrolītiskā vara rafinēšanas laikā, ir galvenais telūra avots, kas rodas tikai kā vara un vara blakusprodukts. parastie metāli. Citi avoti var būt dūmvadu putekļi un gāzes, kas rodas laikā svins, bismuts, zelts, niķelis un platīns kausēšana.

Šādās anodu nogulsnēs, kas satur gan selenīdus (galveno selēna avotu), gan telurīdus, bieži ir telūrs. saturs ir lielāks par 5%, un to var grauzdēt ar nātrija karbonātu 932 ° F (500 ° C) temperatūrā, lai pārvērstu tellurīdu par nātriju telurīts.

Izmantojot ūdeni, telūrītus pēc tam izskalo no atlikušā materiāla un pārvērš telūra dioksīdā (TeO₂).

Telūra dioksīds tiek reducēts kā metāls, oksīdam reaģējot ar sēra dioksīdu sērskābē. Pēc tam metālu var attīrīt, izmantojot elektrolīzi.

Uzticamu statistiku par telūra ražošanu ir grūti iegūt, taču tiek lēsts, ka globālā naftas pārstrādes rūpnīcas produkcija ir aptuveni 600 metriskās tonnas gadā.

Lielākās ražotājvalstis ir ASV, Japāna un Krievija.

Peru bija liels telūra ražotājs līdz La Oroya raktuvju un metalurģijas rūpnīcas slēgšanai 2009. gadā.

Galvenie telūra rafinētāji ir:

• Asarco (ASV)
• Uralectromed (Krievija)
• Umicore (Beļģija)
• 5N Plus (Kanāda)

Telūra otrreizēja pārstrāde joprojām ir ļoti ierobežota, jo to izmanto izkliedējošās jomās (t.i., tādās, kuras nevar efektīvi vai ekonomiski savākt un apstrādāt).

Galvenais telūra galapatēriņš, kas veido pat pusi no visa gadā saražotā telūra, ir tērauda un dzelzs sakausējumos, kur tas palielina apstrādājamību.

Telūrs, kas nesamazina elektrovadītspēja, ir arī leģēts ar varu tam pašam nolūkam un ar svinu, lai uzlabotu izturību pret nogurumu.

Ķīmiskos lietojumos telūrs tiek izmantots kā vulkanizētājs un paātrinātājs gumijas ražošanā, kā arī katalizators sintētisko šķiedru ražošanā un naftas rafinēšanā.

Kā minēts, telūra pusvadītāja un gaismas jutīgo īpašību rezultātā tas ir izmantots arī CdTe saules baterijās. Taču augstas tīrības telūram ir arī vairākas citas elektroniskas lietojumprogrammas, tostarp:

• Termiskā attēlveidošana (dzīvsudraba-kadmija-telurīds)
• Fāzes maiņas atmiņas mikroshēmas
• Infrasarkanie sensori
• Termoelektriskās dzesēšanas ierīces
• Siltuma meklētājas raķetes

Citi telūra lietojumi ietver:

• Spridzināšanas vāciņi
• Stikla un keramikas pigmenti (kur tas pievieno zilas un brūnas nokrāsas)
• Pārrakstāmi DVD, kompaktdiski un Blu-ray diski (telūra suboksīds)