Tellurium je težka in redka manjša kovina, ki se uporablja v jeklenih zlitinah in kot svetlobno občutljiv polprevodnik v tehnologiji sončnih celic.
Lastnosti
- Atomski simbol: Te
- Atomska številka: 52
- Element Kategorija: Metalloid
- Gostota: 6,24 g / cm3
- Tališče: 841,12 ° F (449,51 ° C)
- Vrelišče: 1810 ° F (988 ° C)
- Trdota Moha: 2,25
Značilnosti
Tellurium je pravzaprav metaloid . Metaloidi ali pol-kovine so elementi, ki imajo lastnosti kovin in nekovin.
Čisti telurij je srebro v barvi, lomljiv in rahlo strupen. Zaužitje lahko povzroči zaspanost, pa tudi težave prebavnega trakta in centralnega živčnega sistema. Zastrupitev s telurjem je močan vonj po česnu, ki ga povzroči pri žrtvih.
Metaloid je polprevodnik, ki kaže večjo prevodnost, kadar je izpostavljen svetlobi in je odvisen od njegove atomske poravnave.
Naravno pojavljajoči se telurij je bolj redek kot zlato in ga je težko najti v zemeljski skorji kot katera koli platina kovinska skupina (PGM), vendar zaradi svojega obstoja v ekstrahabilnih organih bakrene rude in omejenem številu končnih uporab telurijska cena je precej nižja kot katera koli plemenita kovina.
Telur ne reagira z zrakom ali vodo in je v staljeni obliki koroziven do bakra, železa in nerjavečega jekla
Zgodovina
Franz-Joseph Mueller von Reichenstein je kljub neznanju o njegovem odkritju študiral in opisal telurij, za katerega je sprva mislil, da je antimon , medtem ko je leta 1782 študiral zlate vzorce iz Transilvanije.
Dvajset let kasneje je nemški kemik Martin Heinrich Klaproth izločil telurij, ki ga je poimenoval, in latinščino za "zemljo".
Teleurjeva sposobnost, da oblikuje spojine z zlatom - lastnost, ki je edinstvena za metaloid, je vodila k njegovi vlogi v zlati požari Zahodne Avstralije v 19. stoletju.
Kalaverit, spojina telurija in zlata, je bil na začetku hitenja napačno identificiran kot breznačajno "brezumsko zlato", kar je privedlo do njegovega odstranjevanja in uporabe pri polnjenju lukenj.
Ko je bilo ugotovljeno, da zlato lahko - v resnici, precej zlahka - izločimo iz spojine, so prospectors dobesedno kopali ulice v Kalgoorlieju, da bi odstranili kalaverit.
Columbia, Colorado je svoje ime spremenil v Telluride leta 1887 po odkritju zlata v rudah na tem območju. Ironično so zlate rude niso kalaverit ali katerakoli druga spojina, ki vsebuje telur.
Vendar komercialne aplikacije za telur niso bile razvite za skoraj pol stoletja.
V 60-ih letih prejšnjega stoletja se je v hladilnih enotah začelo uporabljati termoelektrični, polprevodniško spojino bizmut -telluride. In približno istem času se je telur začel uporabljati tudi kot metalurški dodatek v jeklih in kovinskih zlitinah .
Raziskave fotonapetostnih celic (PVCs) iz kadmijevega telurida (CdTe), ki segajo v 50. let prejšnjega stoletja, so v 90. letih prejšnjega stoletja začele komercialne premike. Vse večje povpraševanje po elementih, ki izhajajo iz naložb v alternativne energetske tehnologije po letu 2000, je povzročilo zaskrbljenost zaradi omejene razpoložljivosti elementa.
Proizvodnja
Anodni blat, zbran med elektrolitskim rafiniranjem bakra, je glavni vir telurija, ki se proizvaja samo kot stranski produkt bakra in navadnih kovin .
Drugi viri lahko vključujejo dimne prahove in pline, proizvedene med svincem , bizmutom, zlatom, nikljevim in platinskim taljenjem.
Takšni anodni mulji, ki vsebujejo selenide (glavni vir selena) in telluridi, pogosto vsebujejo telurjevo vsebnost več kot 5% in se lahko pražijo z natrijevim karbonatom pri 932 ° F (500 ° C), da pretvorijo Telluride v natrij tellurite.
Z vodo se teluriti nato izperejo iz preostalega materiala in pretvorijo v telurijev dioksid (TeO 2 ).
Telurijev dioksid je zmanjšan kot kovina z reakcijo oksida z žveplovim dioksidom v žveplovi kislini. Kovine lahko nato očistimo z elektrolizo.
Zanesljive statistike o proizvodnji telurja je težko doseči, vendar se ocenjuje, da bo proizvodnja svetovne proizvodnje rafinerij na območju 600 ton letno.
Med največjimi državami proizvajalkami so ZDA, Japonska in Rusija.
Peru je bil veliki proizvajalec telurja do zaprtja rudnika La Oroya in metalurškega objekta v letu 2009.
Večji rafineriji telurja vključujejo:
- Asarco (ZDA)
- Uralektromed (Rusija)
- Umicore (Belgija)
- 5N Plus (Kanada)
Recikliranje Tellurija je še vedno zelo omejeno zaradi uporabe v disipativnih aplikacijah (tj. Tistih, ki jih ni mogoče učinkovito ali ekonomično zbirati in predelati).
Aplikacije
Glavna končna uporaba telurja, ki predstavlja letno več kot polovico celotnega teluruma, je v jeklenih in železovih zlitinah, kjer povečuje obdelovalnost.
Telur, ki ne zmanjša električne prevodnosti , je prav tako legiran z bakrom za isti namen in vodi do izboljšanja odpornosti proti utrujenosti.
V kemičnih aplikacijah se telurij uporablja kot vulkanizirno sredstvo in pospeševalnik pri proizvodnji gume, pa tudi katalizator pri proizvodnji sintetičnih vlaken in rafiniranju olja.
Kot je bilo že omenjeno, so telurjeve polprevodne in svetlobno občutljive lastnosti prav tako privedle do njegove uporabe v sončnih celicah CdTe. Toda visoko čistost telurija ima številne druge elektronske aplikacije, tudi v:
- Termično slikanje (živosrebrno-kadmij-telurid)
- Pomnilniške čipe za spremembo faze
- Infrardeči senzorji
- Termoelektrične hladilne naprave
- Izstrelitvene rakete
Druge uporabe telurja vključujejo:
- Kape za peskanje
- Stekleni in keramični pigmenti (kjer dodajajo odtenke modre in rjave barve)
- DVD-ji, CD-ji in Blu-ray diski, ki jih je mogoče zapisati (telurjev suboksid)