ساختار اتم تلوریم ساختار اتم تلوریوم تلوریوم: دینامیک تغییرات قیمت در بازار جهانی

تعریف

تلوریم- عنصر پنجاه و دوم جدول تناوبی. نام - Te از لاتین "tellurium". واقع در دوره پنجم گروه VIA. متعلق به خانواده متالوئید است. بار هسته ای 52 است.

تلوریم یکی از عناصر کمیاب است: محتوای آن است پوسته زمینفقط 0.000001٪ (وزنی) است.

تلوریم در شکل آزاد خود یک ماده کریستالی فلز مانند به رنگ سفید نقره ای (شکل 1) با شبکه شش ضلعی است. شکننده، به راحتی به پودر ساییده می شود. نیمه هادی. چگالی 6.25 گرم بر سانتی متر مکعب. نقطه ذوب 450 درجه سانتیگراد، نقطه جوش 990 درجه سانتیگراد.

شناخته شده است که در حالت بی شکل وجود دارد.

برنج. 1. تلوریم. ظاهر.

جرم اتمی و مولکولی تلوریم

جرم مولکولی نسبی یک ماده (M r) عددی است که نشان می دهد چند برابر جرم یک مولکول معین از 1/12 جرم یک اتم کربن بیشتر است و جرم اتمی نسبی یک عنصر (A r) برابر است با چند برابر جرم متوسط اتم های یک عنصر شیمیایی بیشتر از 1/12 جرم اتم کربن است.

از آنجایی که تلوریم در حالت آزاد به شکل مولکول های تک اتمی Te وجود دارد، مقادیر جرم اتمی و مولکولی آن بر هم منطبق است. آنها برابر با 127.60 هستند.

ایزوتوپ های تلوریم

مشخص است که در طبیعت تلوریم را می توان به شکل هشت ایزوتوپ پایدار یافت که دو تای آنها رادیواکتیو هستند (128 Te و 130 Te): 120 Te، 122 Te، 123 Te، 124 Te، 125 Te و 126 Te. اعداد جرمی آنها به ترتیب 120، 122، 123، 124، 125، 126، 128 و 130 است. هسته یک اتم ایزوتوپ تلوریوم 120 Te حاوی پنجاه و دو پروتون و شصت و هشت نوترون است و ایزوتوپ های باقی مانده فقط از نظر تعداد نوترون ها با آن تفاوت دارند.

ایزوتوپ های مصنوعی ناپایدار تلوریم با اعداد جرمی از 105 تا 142 و همچنین هجده حالت ایزومری هسته وجود دارد.

یون های تلوریم

در سطح انرژی بیرونی اتم تلوریوم شش الکترون وجود دارد که ظرفیتی هستند:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 4 .

در نتیجه برهمکنش شیمیایی، تلوریم الکترون های ظرفیت خود را رها می کند، یعنی. دهنده آنهاست و به یونی با بار مثبت تبدیل می شود یا از اتم دیگری الکترون می پذیرد، یعنی. پذیرنده آنها است و به یک یون با بار منفی تبدیل می شود:

Te 0 -2e → Te + ;

Te 0 -4e → Te 4+ ;

Te 0 -6e → Te 6+ ;

Te 0 +2e → Te 2- .

مولکول و اتم تلوریم

در حالت آزاد، تلوریم به شکل مولکول های تک اتمی Te وجود دارد. در اینجا برخی از خواص مشخص کننده اتم و مولکول تلوریم آورده شده است:

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

مثال 2

ورزش	اگر فرمول مولکولی آن TeO 2 باشد، کسر جرمی عناصر تشکیل دهنده دی اکسید تلوریم را محاسبه کنید.
راه حل	کسر جرمی یک عنصر در ترکیب هر مولکولی با فرمول تعیین می شود: ω (X) = n × Ar (X) / Mr (HX) × 100%.

بعید است که کسی داستان کاپیتان دریایی را باور کند، که علاوه بر این، یک کشتی گیر حرفه ای سیرک، یک متالورژیست معروف و یک پزشک مشاور در یک کلینیک جراحی است. در دنیای عناصر شیمیایی، چنین حرفه های متنوعی پدیده ای بسیار رایج است و تعبیر کوزما پروتکوف در مورد آنها صدق نمی کند: "یک متخصص مانند آدامس است: کامل بودن او یک طرفه است." بیایید به یاد داشته باشیم (حتی قبل از اینکه در مورد هدف اصلی داستان خود صحبت کنیم) آهن در اتومبیل و آهن در خون، آهن یک غلیظ کننده است. میدان مغناطیسیو آهن - بخشی جدایی ناپذیر از اخر... درست است، "آموزش حرفه ای" عناصر گاهی اوقات بسیار بیشتر از آموزش یک یوگی واجد شرایط متوسط طول می کشد. بنابراین عنصر شماره 52، که در مورد آن صحبت خواهیم کرد، برای سالها فقط برای نشان دادن آنچه واقعاً هست استفاده شد، این عنصر به نام سیاره ما: "tellurium" - از تلوس، که در لاتین به معنی "زمین" است.
این عنصر تقریبا دو قرن پیش کشف شد. در سال 1782، بازرس معدن فرانتس جوزف مولر (بعدها بارون فون رایششتاین) سنگ معدن طلای یافت شده در Semigorye، در آن زمان اتریش-مجارستان را بررسی کرد. معلوم شد که رمزگشایی ترکیب سنگ معدن آنقدر دشوار است که به آن Aurum problematicum - "طلای مشکوک" گفته می شود. از این "طلا" بود که مولر یک فلز جدید را جدا کرد، اما هیچ اطمینان کاملی از جدید بودن آن وجود نداشت. (بعداً معلوم شد که مولر در مورد چیز دیگری اشتباه کرده است: عنصری که او کشف کرد جدید بود، اما فقط می توان آن را به عنوان فلزی با ذخیره زیاد طبقه بندی کرد.)

مولر برای رفع تردیدها به متخصص برجسته، کانی شناس و شیمیدان تحلیلی سوئدی، برگمان، کمک گرفت.
متأسفانه، دانشمند قبل از اتمام تجزیه و تحلیل ماده ارسال شده درگذشت - در آن سال ها، روش های تحلیلی از قبل کاملاً دقیق بودند، اما تجزیه و تحلیل زمان زیادی را صرف کرد.
دانشمندان دیگری نیز سعی کردند عنصر کشف شده توسط مولر را مطالعه کنند، اما تنها 16 سال پس از کشف آن، مارتین هاینریش کلاپروت، یکی از شیمیدانان برجسته آن زمان، به طور غیرقابل انکاری ثابت کرد که این عنصر در واقع جدید است و نام "تلوریم" را برای آن پیشنهاد کرد. آی تی.
مثل همیشه، پس از کشف عنصر، جستجو برای کاربردهای آن آغاز شد. ظاهراً بر اساس اصل قدیمی که قدمت آن به زمان آتروشیمی می رسد - جهان یک داروخانه است، فورنیه فرانسوی سعی کرد برخی از بیماری های جدی را با تلوریوم درمان کند، به ویژه جذام. اما بدون موفقیت - تنها سالها بعد تلوریوم توانست "خدمات جزئی" را به پزشکان ارائه دهد. به طور دقیق تر، نه خود تلوریم، بلکه نمک های اسید تلوریک K 2 Te0 3 و Na 2 Te0 3 که در میکروبیولوژی به عنوان رنگ هایی که رنگ خاصی به باکتری های مورد مطالعه می دهند استفاده می شوند. بنابراین، با کمک ترکیبات تلوریوم، باسیل دیفتری به طور قابل اعتمادی از توده ای از باکتری ها جدا می شود. اگر در درمان نبود، حداقل در تشخیص، عنصر شماره 52 برای پزشکان مفید بود.
اما گاهی اوقات این عنصر و حتی بیشتر از آن برخی از ترکیبات آن باعث دردسر پزشکان می شود. تلوریم کاملا سمی است. در کشور ما حداکثر غلظت مجاز تلوریم در هوا 01/0 میلی گرم بر متر مکعب است. از بین ترکیبات تلوریوم، خطرناک ترین تلورید هیدروژن H 2 Te است که یک گاز سمی بی رنگ با بوی نامطبوع است. مورد دوم کاملاً طبیعی است: تلوریم آنالوگ گوگرد است، به این معنی که H 2 Te باید شبیه سولفید هیدروژن باشد. نایژه ها را تحریک می کند و اثر مضری بر سیستم عصبی دارد.
این خواص ناخوشایند مانع از ورود تلوریم به فناوری و کسب بسیاری از "حرفه ها" نشد.
متالورژی ها به تلوریم علاقه دارند زیرا حتی افزودن های کوچک به سرب استحکام و مقاومت شیمیایی این فلز مهم را به شدت افزایش می دهد. سرب دوپ شده با تلوریم در کابل و صنایع شیمیایی. بنابراین، عمر دستگاه های تولید اسید سولفوریک که در داخل با آلیاژ سرب-تلوریم (تا 0.5٪ Te) پوشانده شده اند، دو برابر بیشتر از همان دستگاه هایی است که به سادگی با سرب اندود شده اند. افزودن تلوریم به مس و فولاد ماشین کاری آنها را تسهیل می کند.

در تولید شیشه از تلوریم برای دادن رنگ قهوه ای و ضریب شکست بالاتر شیشه استفاده می شود. در صنعت لاستیک گاهی به عنوان آنالوگ گوگرد برای ولکانیزه کردن لاستیک ها استفاده می شود.

تلوریوم - نیمه هادی

با این حال، این صنایع مسئول جهش قیمت ها و تقاضا برای عنصر شماره 52 نبودند. این جهش در اوایل دهه 60 قرن ما رخ داد. تلوریوم یک نیمه هادی معمولی و یک نیمه هادی تکنولوژیکی است. برخلاف ژرمانیوم و سیلیکون، نسبتاً به راحتی ذوب می شود (نقطه ذوب 449.8 درجه سانتیگراد) و تبخیر می شود (در دمای کمتر از 1000 درجه سانتیگراد می جوشد). در نتیجه، به راحتی می توان فیلم های نیمه هادی نازک را از آن به دست آورد، که مورد توجه ویژه میکروالکترونیک مدرن است.
با این حال، تلوریم خالص به عنوان نیمه هادی به میزان محدودی مورد استفاده قرار می گیرد - برای ساخت ترانزیستورهای اثر میدانی در برخی از انواع و در دستگاه هایی که شدت تابش گاما را اندازه گیری می کنند. علاوه بر این، یک ناخالصی تلوریم عمداً به آرسنید گالیم (سومین نیمه هادی مهم بعد از سیلیکون و ژرمانیوم) وارد می شود تا رسانایی از نوع الکترونیکی در آن ایجاد شود.
دامنه کاربرد برخی تلوریدها - ترکیبات تلوریم با فلزات - بسیار گسترده تر است. تلوریدهای بیسموت Bi 2 Te 3 و آنتیموان Sb 2 Te 3 به مهم ترین مواد برای ژنراتورهای ترموالکتریک تبدیل شده اند. برای توضیح این که چرا این اتفاق افتاد، اجازه دهید یک انحراف کوتاه به حوزه فیزیک و تاریخ داشته باشیم.
یک قرن و نیم پیش (در سال 1821) فیزیکدان آلمانی Seebeck کشف کرد که در یک مدار الکتریکی بسته متشکل از مواد مختلف که تماس بین آنها در دماهای مختلف است، یک نیروی الکتروموتور ایجاد می شود (به آن ترمو-EMF می گویند). 12 سال بعد، پلتیر سوئیسی این اثر را کشف کرد. اثر مخالف Seebeck: چه زمانی برقاز طریق مداری متشکل از مواد مختلف جریان می یابد، در نقاط تماس، علاوه بر گرمای معمول ژول، مقدار معینی گرما آزاد یا جذب می شود (بسته به جهت جریان).

برای تقریباً 100 سال، این اکتشافات "چیزهایی به خودی خود" باقی ماندند، حقایق کنجکاو، نه چیزی بیشتر. و اغراق نیست اگر بگوییم زندگی جدیدهر دوی این اثرات پس از آن شروع شد که آکادمیسین A.F. Ioffe و همکارانش نظریه استفاده از مواد نیمه رسانا را برای ساخت عناصر حرارتی ارائه کردند. و به زودی این نظریه در ژنراتورهای ترموالکتریک واقعی و یخچال های ترموالکتریک برای اهداف مختلف تجسم یافت.
به طور خاص، ژنراتورهای ترموالکتریک که از تلوریدهای بیسموت، سرب و آنتیموان استفاده می کنند، انرژی ماهواره های مصنوعی زمین، تاسیسات ناوبری و هواشناسی و دستگاه های حفاظت کاتدی خطوط لوله اصلی را تامین می کنند. همین مواد به حفظ دمای مطلوب در بسیاری از وسایل الکترونیکی و میکروالکترونیکی کمک می کنند.
که در سال های گذشتهیک چیز دیگر بسیار جالب است ترکیب شیمیاییتلوریم که دارای خواص نیمه هادی است، تلورید کادمیوم CdTe است. این ماده برای ساخت سلول های خورشیدی، لیزرها، مقاومت های نوری و شمارنده های تشعشعات رادیواکتیو استفاده می شود. تلورید کادمیوم همچنین به این دلیل معروف است که یکی از معدود نیمه هادی هایی است که اثر هان به طور قابل توجهی در آن آشکار می شود.
ماهیت دومی این است که ورود یک صفحه کوچک از نیمه هادی مربوطه به یک میدان الکتریکی به اندازه کافی قوی منجر به تولید انتشار رادیویی با فرکانس بالا می شود. اثر هان قبلاً در فناوری رادار کاربرد پیدا کرده است.
در نتیجه می توان گفت که از نظر کمی "حرفه" اصلی تلوریم آلیاژسازی سرب و سایر فلزات است. از نظر کیفی، البته، نکته اصلی کار تلوریم و تلوریدها به عنوان نیمه هادی است.

افزودنی مفید

در جدول تناوبی تلوریم در زیرگروه اصلی گروه VI در کنار گوگرد و سلنیوم قرار دارد. این سه عنصر از نظر خواص شیمیایی مشابه هستند و اغلب در طبیعت با یکدیگر همراه هستند. اما سهم گوگرد در پوسته زمین 0.03٪ است، سلنیوم فقط 10-5٪ است، تلوریم حتی یک مرتبه قدر کمتر است - 10-6٪. به طور طبیعی، تلوریم، مانند سلنیوم، اغلب در ترکیبات گوگرد طبیعی یافت می شود - به عنوان یک ناخالصی. با این حال، (به یاد داشته باشید ماده معدنی که در آن تلوریم کشف شد) با طلا، نقره، مس و عناصر دیگر تماس پیدا می کند. بیش از 110 ذخایر از چهل ماده معدنی تلوریم در سیاره ما کشف شده است. اما همیشه همراه با سلنیوم یا طلا یا سایر فلزات استخراج می شود.
در روسیه، سنگ‌های معدنی حاوی تلوریوم مس نیکل پچنگا و مونچگورسک، سنگ‌های معدنی سرب و روی آلتای حاوی تلوریوم و تعدادی ذخایر دیگر شناخته شده‌اند.

تلوریم از سنگ معدن مس در مرحله تصفیه مس تاول زده توسط الکترولیز جدا می شود. یک رسوب - لجن - به پایین الکترولیزور می ریزد. این یک محصول میانی بسیار گران است. برای نشان دادن ترکیب لجن یکی از گیاهان کانادایی: 49.8٪ مس، 1.976٪ طلا، 10.52٪ نقره، 28.42٪ سلنیوم و 3.83٪ تلوریم. همه این اجزای ارزشمند لجن باید جدا شوند و راه های مختلفی برای این کار وجود دارد. در اینجا یکی از آنها است.
لجن در کوره ذوب می شود و هوا از مذاب عبور می کند. فلزات به جز طلا و نقره اکسید شده و به سرباره تبدیل می شوند. سلنیوم و تلوریم نیز اکسید می شوند، اما به اکسیدهای فرار تبدیل می شوند، که در دستگاه های مخصوص (اسکرابر) جذب می شوند، سپس حل شده و به اسید تبدیل می شوند - سلنیوم H 2 SeO3 و تلوریک H 2 TeO3. اگر دی اکسید گوگرد S0 2 از این محلول عبور داده شود، واکنش هایی رخ می دهد
H 2 Se0 3 + 2S0 2 + H 2 0 → Se ↓ + 2H 2 S0 4 .
H2Te03 + 2S02 + H20 → Te ↓ + 2H 2 S0 4.
تلوریم و سلنیوم به طور همزمان از بین می روند، که بسیار نامطلوب است - ما به آنها جداگانه نیاز داریم. بنابراین، شرایط فرآیند به گونه ای انتخاب می شود که مطابق با قوانین ترمودینامیک شیمیایی، ابتدا سلنیوم کاهش می یابد. این امر با انتخاب غلظت بهینه اسید هیدروکلریک اضافه شده به محلول کمک می کند.
سپس تلوریم ته نشین می شود. پودر خاکستری حاصل، البته حاوی مقدار معینی سلنیوم و علاوه بر این، گوگرد، سرب، مس، سدیم، سیلیکون، آلومینیوم، آهن، قلع، آنتیموان، بیسموت، نقره، منیزیم، طلا، آرسنیک، کلر است. تلوریم ابتدا باید از تمام این عناصر با روش های شیمیایی، سپس با تقطیر یا ذوب منطقه ای خالص شود. به طور طبیعی، تلوریم از سنگ معدن های مختلف به روش های مختلف استخراج می شود.

تلوریم مضر است

تلوریوم روز به روز بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و بنابراین تعداد افرادی که با آن کار می کنند در حال افزایش است. در قسمت اول داستان در مورد عنصر شماره 52 قبلاً به سمیت تلوریم و ترکیبات آن اشاره کردیم. بیایید در مورد این با جزئیات بیشتر صحبت کنیم - دقیقاً به این دلیل که افراد بیشتری باید با تلوریوم کار کنند. در اینجا نقل قولی از پایان نامه ای در مورد تلوریوم به عنوان یک سم صنعتی آمده است: موش های سفیدی که با آئروسل تلوریوم تزریق شده بودند "بی قراری نشان دادند، عطسه کردند، صورت خود را مالیدند و بی حال و خواب آلود شدند." تلوریم تأثیر مشابهی روی افراد دارد.

و خودم تلوریمو اتصالات آن می تواند مشکلاتی را با "کالیبرهای" مختلف به همراه داشته باشد. برای مثال، آنها باعث طاسی می شوند، بر ترکیب خون تأثیر می گذارند و می توانند سیستم های آنزیمی مختلف را مسدود کنند. علائم مسمومیت مزمن با تلوریوم عنصری تهوع، خواب آلودگی، لاغری است. هوای بازدم بوی بد و سیر آلکیل تلوریدها را به خود می گیرد.
در صورت مسمومیت حاد با تلوریوم، سرم با گلوکز به صورت داخل وریدی تجویز می شود.و حتی گاهی مورفین. اسید اسکوربیک به عنوان یک پیشگیری کننده استفاده می شود. اما پیشگیری اصلی، آب بندی قابل اعتماد دستگاه ها، اتوماسیون فرآیندهایی است که در آن تلوریم و ترکیبات آن دخیل هستند.

عنصر شماره 52 مزایای زیادی را به همراه دارد و بنابراین شایسته توجه است. اما کار با آن نیاز به احتیاط، وضوح و دوباره توجه متمرکز دارد.
ظاهر تلوریم. تلوریم کریستالی بیشتر شبیه آنتیموان است. رنگ آن نقره ای-سفید است. کریستال ها شش ضلعی هستند، اتم های موجود در آنها زنجیره های مارپیچی را تشکیل می دهند و به هم متصل می شوند پیوندهای کووالانسیبا نزدیک ترین همسایه ها بنابراین تلوریم عنصری را می توان یک پلیمر معدنی در نظر گرفت. تلوریم کریستالی با درخشندگی فلزی مشخص می شود، اگرچه به دلیل ترکیبی از خواص شیمیایی آن را می توان به عنوان یک غیر فلز طبقه بندی کرد. تلوریم شکننده است و به راحتی به پودر تبدیل می شود. مسئله وجود یک اصلاح آمورف تلوریم به وضوح حل نشده است. وقتی تلوریم از اسید تلوریک یا تلوریک احیا می شود، رسوبی تشکیل می شود، اما هنوز مشخص نیست که آیا این ذرات واقعاً بی شکل هستند یا فقط بلورهای بسیار کوچک هستند.
انیدرید دو رنگ. همانطور که مناسب یک آنالوگ گوگرد است، تلوریم ظرفیت های 2-، 4+ و 6+ و بسیار کمتر از 2+ را نشان می دهد. مونوکسید تلوریوم TeO فقط می تواند به صورت گازی وجود داشته باشد و به راحتی به Te0 2 اکسید می شود. این یک ماده کریستالی سفید، غیر رطوبت گیر و کاملاً پایدار است که بدون تجزیه در دمای 733 درجه سانتیگراد ذوب می شود. ساختار پلیمری دارد.
دی اکسید تلوریم تقریباً در آب نامحلول است - فقط یک قسمت Te0 2 در هر 1.5 میلیون قسمت آب به محلول می رود و محلولی از اسید تلوریک ضعیف H 2 Te0 3 با غلظت ناچیز تشکیل می شود. همچنین ضعیف بیان شده است خواص اسیدیو اسید تلوریک

H 6 TeO 6 . این فرمول (و نه H 2 TeO 4 پس از به دست آمدن نمک های ترکیب Ag 6 Te0 6 و جیوه 3 Te0 6 که بسیار محلول در آب هستند به آن اختصاص داده شد. انیدرید TeO3 که اسید تلوریک را تشکیل می دهد ، عملاً در آب نامحلول است. این ماده در دو تغییر رنگ زرد و خاکستری وجود دارد: α-TeO3 و β-TeO3. انیدرید تلوریوم خاکستری بسیار پایدار است: حتی در هنگام گرم شدن نیز تحت تأثیر اسیدها و قلیاهای غلیظ قرار نمی گیرد و با جوشاندن از نوع زرد پاک می شود. مخلوط در پتاسیم سوزاننده غلیظ.

استثناء دوم. مندلیف هنگام ایجاد جدول تناوبی، تلوریم و ید مجاور آن (و همچنین آرگون و پتاسیم) را در گروه های VI و VII نه مطابق با آنها، بلکه بر خلاف آنها قرار داد. وزن های اتمی. در واقع جرم اتمی تلوریم 61/127 و ید 91/126 است یعنی ید نباید پشت تلوریم باشد بلکه باید جلوی آن باشد. با این حال مندلیف در این حق شک نکرد
درستی استدلال او، زیرا او معتقد بود که وزن اتمی این عناصر با دقت کافی تعیین نشده است. دوست نزدیک مندلیف، شیمیدان چک، بوگوسلاو براونر، وزن اتمی تلوریم و ید را به دقت بررسی کرد، اما داده های او با موارد قبلی مطابقت داشت. اعتبار استثناهایی که قاعده را تأیید می کنند تنها زمانی ایجاد شد که اساس جدول تناوبیزمانی که ترکیب ایزوتوپی هر دو عنصر مشخص شد، وزن‌های اتمی تشکیل نشد، بلکه بارهای هسته‌ای بود. تلوریم بر خلاف ید تحت سلطه ایزوتوپ های سنگین است.
به هر حال، در مورد ایزوتون ها. در حال حاضر 22 ایزوتوپ شناخته شده از عنصر شماره 52 وجود دارد. هشت تای آنها - با اعداد جرمی 120، 122، 123، 124، 125، 126، 128 و 130 - پایدار هستند. دو ایزوتوپ آخر رایج ترین هستند: به ترتیب 31.79 و 34.48٪.

مواد معدنی تلوریم اگرچه تلوریم به طور قابل توجهی کمتر از سلنیوم بر روی زمین فراوان است، مواد معدنی عنصر شماره 52 بیشتر از مواد معدنی مشابه آن شناخته شده است. مواد معدنی تلوریم از نظر ترکیب دو نوع هستند: یا تلوریدها یا محصولات اکسیداسیون تلوریدها در پوسته زمین. در میان اولین ها، کالاوریت AuTe 2 و کرنریت (Au, Ag) Te2 هستند که از معدود ترکیبات طبیعی طلا هستند. تلوریدهای طبیعی بیسموت، سرب و جیوه نیز شناخته شده اند. تلوریوم بومی به ندرت در طبیعت یافت می شود. حتی قبل از کشف این عنصر، گاهی اوقات در سنگ معدن سولفید یافت می شد، اما به درستی قابل شناسایی نبود. مواد معدنی تلوریوم اهمیت عملی ندارند - تمام تلوریم صنعتی محصول فرعی فرآوری سنگ معدن سایر فلزات است.

تلوریم
عدد اتمی	52
ظاهر یک ماده ساده
خواص اتم
جرم اتمی (جرم مولی)	127.6 a. e.m. (g/mol)
شعاع اتمی	ساعت 160 بعد از ظهر
انرژی یونیزاسیون (الکترون اول)	869.0 (9.01) kJ/mol (eV)
پیکربندی الکترونیکی	4d 10 5s 2 5p 4
خواص شیمیایی
شعاع کووالانسی	ساعت 136 بعد از ظهر
شعاع یونی	(+6e) 56211 (-2e) بعد از ظهر
الکترونگاتیوی (به گفته پاولینگ)	2,1
پتانسیل الکترود	0
حالت های اکسیداسیون	+6, +4, +2
خواص ترمودینامیکی یک ماده ساده
تراکم	6.24 /cm³
ظرفیت حرارتی مولی	25.8 J/(مول)
رسانایی گرمایی	14.3 W/(·)
دمای ذوب	722,7
گرمای ذوب	17.91 کیلوژول بر مول
دمای جوش	1 263
گرمای تبخیر	49.8 کیلوژول بر مول
حجم مولی	20.5 cm³/mol
شبکه کریستالی از یک ماده ساده
ساختار مشبک	شش ضلعی
پارامترهای شبکه	4,450
نسبت c/a	1,330
دمای دبای	n/a

تلوریم- یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 52 در جدول تناوبی و جرم اتمی 127.60. با نماد Te (Tellurium) نشان داده شده است، متعلق به خانواده متالوئید است.

داستان

اولین بار در سال 1782 در سنگ معدن طلا ترانسیلوانیا توسط بازرس معدن فرانتس جوزف مولر (بعداً بارون فون رایششتاین) در قلمرو اتریش-مجارستان کشف شد. در سال 1798، مارتین هاینریش کلاپروت تلوریم را جدا کرد و مهمترین خواص آن را تعیین کرد.

منشاء نام

از لاتین به ما بگو، جنسیت تلوریس، زمین.

بودن در طبیعت

تلوریم بومی نیز همراه با سلنیوم و گوگرد وجود دارد (گوگرد تلوریک ژاپنی حاوی 0.17% Te و 0.06% Se می باشد).

منبع مهم تلوریم سنگ معدن مس و سرب است.

اعلام وصول

منبع اصلی لجن حاصل از پالایش الکترولیتی مس و سرب است. لجن شلیک می شود، تلوریم در خاکستر باقی می ماند که با اسید هیدروکلریک شسته می شود. تلوریم از محلول اسید کلریدریک حاصل با عبور دی اکسید گوگرد SO 2 از آن جدا می شود.

برای جدا کردن سلنیوم و تلوریم اضافه کنید اسید سولفوریک. در این حالت دی اکسید تلوریوم TeO 2 می ریزد و H 2 SeO 3 در محلول باقی می ماند.

تلوریم از اکسید TeO2 با زغال سنگ احیا می شود.

برای خالص سازی تلوریم از گوگرد و سلنیوم، از توانایی آن، تحت اثر یک عامل احیا کننده (Al) در یک محیط قلیایی، برای تبدیل به دی سدیم دی تلوراید محلول Na 2 Te 2 استفاده می شود:

6Te + 2Al + 8NaOH = 3Na 2 Te 2 + 2Na.

برای رسوب تلوریم، هوا یا اکسیژن از محلول عبور می کند:

2Na 2 Te 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Te + 4NaOH.

برای به دست آوردن تلوریوم با خلوص خاص، آن را کلر می کنند

Te + 2Cl 2 = TeCl 4.

تتراکلرید حاصل با تقطیر یا یکسوسازی خالص می شود. سپس تتراکلرید با آب هیدرولیز می شود:

TeCl 4 + 2H 2 O = TeO 2 + 4HCl،

و TeO 2 حاصل با هیدروژن کاهش می یابد:

TeO 2 + 4H 2 = Te + 2H 2 O.

قیمت

تلوریم عنصر کمیاب است و تقاضای قابل توجهی با حجم کم تولید، قیمت بالای آن را تعیین می کند (حدود 200-300 دلار در هر کیلوگرم، بسته به خلوص)، اما با وجود این، دامنه کاربرد آن به طور مداوم در حال گسترش است.

ویژگی های فیزیکوشیمیایی

تلوریم ماده ای شکننده و سفید نقره ای با درخشندگی فلزی است. در لایه های نازک، هنگامی که در معرض نور قرار می گیرد، قرمز مایل به قهوه ای، به صورت جفت به رنگ زرد طلایی است.

از نظر شیمیایی، تلوریم کمتر از گوگرد فعال است. در قلیاها حل می شود، حساس به اثر اسیدهای نیتریک و سولفوریک است، اما در رقیق اسید هیدروکلریککمی حل می شود. فلز تلوریوم در دمای 100 درجه سانتی گراد با آب شروع به واکنش می کند و به صورت پودر در هوا حتی در دمای اتاق اکسید می شود و اکسید Te0 2 را تشکیل می دهد.

هنگامی که در هوا گرم می شود، تلوریم می سوزد و Te0 2 را تشکیل می دهد. این ترکیب قوی نسبت به خود تلوریم فرار کمتری دارد. بنابراین، برای خالص سازی تلوریوم از اکسیدها، آنها را با هیدروژن جریان در دمای 500-600 درجه سانتی گراد احیا می کنند.

در حالت مذاب، تلوریم کاملاً بی اثر است، بنابراین از گرافیت و کوارتز به عنوان مواد ظرف در هنگام ذوب آن استفاده می شود.

کاربرد

آلیاژها

تلوریم در تولید آلیاژهای سرب با افزایش شکل پذیری و استحکام استفاده می شود (برای مثال در تولید کابل ها استفاده می شود). با معرفی 05/0 درصد تلوریم، اتلاف سرب در اثر انحلال تحت تأثیر اسید سولفوریک 10 برابر کاهش می یابد و از این امر در تولید باتری های سرب اسیدی استفاده می شود. همچنین مهم است که سرب آغشته به تلوریم هنگام پردازش با تغییر شکل پلاستیکی نرم نشود و این امکان استفاده از فناوری ساخت کلکتورهای جریان صفحه باتری با استفاده از روش برش سرد را ممکن می سازد و عمر مفید و ویژگی های خاص باتری را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. .

مواد ترموالکتریک

تک کریستال بیسموت تلوراید

همچنین نقش آن در تولید مواد نیمه هادی و به ویژه تلوریدهای سرب، بیسموت، آنتیموان و سزیم بسیار زیاد است. در سالهای آینده تولید تلوریدهای لانتانید، آلیاژهای آنها و آلیاژهای آنها با سلنیدهای فلزی برای تولید ژنراتورهای ترموالکتریک با راندمان بسیار بالا (تا 72 تا 78 درصد) اهمیت زیادی پیدا خواهد کرد که امکان استفاده از آنها را در بخش انرژی و در صنعت خودرو.

به عنوان مثال، اخیراً یک emf حرارتی بسیار بالا در تلورید منگنز (500 μV/K) و در ترکیب آن با سلنیدهای بیسموت، آنتیموان و لانتانیدها کشف شده است که نه تنها دستیابی به راندمان بسیار بالا در ترموژنراتورها را ممکن می‌سازد. آن را قبلاً در یک مرحله از خنک شدن یخچال نیمه هادی تا دمای برودتی (سطح دمای نیتروژن مایع) و حتی پایین تر اجرا کنید. بهترین ماده بر پایه تلوریوم برای تولید یخچال های نیمه هادی در سال های اخیر آلیاژ تلوریم بوده است.

این عنصر تقریبا دو قرن پیش کشف شد. در سال 1782، بازرس معدن فرانتس جوزف مولر (بعدها بارون فون رایششتاین) سنگ معدن طلای یافت شده در Semigorye، در آن زمان اتریش-مجارستان را بررسی کرد. معلوم شد که رمزگشایی ترکیب سنگ معدن آنقدر دشوار است که به آن Aurum problematicum - "طلای مشکوک" گفته می شود. از این "طلا" بود که مولر یک فلز جدید را جدا کرد، اما هیچ اطمینان کاملی از جدید بودن آن وجود نداشت. (بعداً معلوم شد که مولر در مورد چیز دیگری اشتباه کرده است: عنصری که او کشف کرد جدید بود، اما فقط می توان آن را به عنوان فلزی با ذخیره زیاد طبقه بندی کرد.)

مولر برای رفع تردیدها به متخصص برجسته، کانی شناس و شیمیدان تحلیلی سوئدی، برگمان، کمک گرفت.

متأسفانه، دانشمند قبل از اتمام تجزیه و تحلیل ماده ارسال شده درگذشت - در آن سال ها، روش های تحلیلی از قبل کاملاً دقیق بودند، اما تجزیه و تحلیل زمان زیادی را صرف کرد.

دانشمندان دیگری نیز سعی کردند عنصر کشف شده توسط مولر را مطالعه کنند، اما تنها 16 سال پس از کشف آن، مارتین هاینریش کلاپروت، یکی از شیمیدانان برجسته آن زمان، به طور غیرقابل انکاری ثابت کرد که این عنصر در واقع جدید است و نام "تلوریم" را برای آن پیشنهاد کرد. .

مثل همیشه، پس از کشف عنصر، جستجو برای کاربردهای آن آغاز شد. ظاهراً بر اساس اصل قدیمی که قدمت آن به زمان آتروشیمی می رسد - جهان یک داروخانه است، فورنیه فرانسوی سعی کرد برخی از بیماری های جدی را با تلوریوم درمان کند، به ویژه جذام. اما بدون موفقیت - تنها سالها بعد تلوریوم توانست "خدمات جزئی" را به پزشکان ارائه دهد. به طور دقیق تر، نه خود تلوریم، بلکه نمک های اسید تلوریک K 2 TeO 3 و Na 2 TeO 3، که در میکروبیولوژی به عنوان رنگ هایی که رنگ خاصی به باکتری های مورد مطالعه می دهند استفاده می شوند. بنابراین، با کمک ترکیبات تلوریوم، باسیل دیفتری به طور قابل اعتمادی از توده ای از باکتری ها جدا می شود. اگر در درمان نبود، حداقل در تشخیص، عنصر شماره 52 برای پزشکان مفید بود.

اما گاهی اوقات این عنصر و حتی بیشتر از آن برخی از ترکیبات آن باعث دردسر پزشکان می شود. تلوریم کاملا سمی است. در کشور ما حداکثر غلظت مجاز تلوریم در هوا 01/0 میلی گرم بر متر مکعب در نظر گرفته شده است. از بین ترکیبات تلوریوم، خطرناک ترین تلورید هیدروژن H 2 Te است که یک گاز سمی بی رنگ با بوی نامطبوع است. مورد دوم کاملاً طبیعی است: تلوریم آنالوگ گوگرد است، به این معنی که H 2 Te باید شبیه سولفید هیدروژن باشد. نایژه ها را تحریک می کند و اثر مضری بر سیستم عصبی دارد.

این خواص ناخوشایند مانع از ورود تلوریم به فناوری و کسب بسیاری از "حرفه ها" نشد.

متالورژی ها به تلوریم علاقه دارند زیرا حتی افزودن های کوچک به سرب استحکام و مقاومت شیمیایی این فلز مهم را به شدت افزایش می دهد. سرب دوپ شده با تلوریم در صنایع کابل کشی و شیمیایی استفاده می شود. بنابراین، عمر دستگاه های تولید اسید سولفوریک که در داخل با آلیاژ سرب-تلوریم (تا 0.5٪ Te) پوشانده شده اند، دو برابر بیشتر از همان دستگاه هایی است که به سادگی با سرب اندود شده اند. افزودن تلوریم به مس و فولاد ماشین کاری آنها را تسهیل می کند.

تلوریم یک نیمه هادی است

اما این صنایع پاسخگوی جهش قیمت ها و تقاضا برای عنصر شماره 52 نبودند. این جهش در اوایل دهه 60 قرن ما رخ داد. تلوریوم یک نیمه هادی معمولی و یک نیمه هادی تکنولوژیکی است. برخلاف ژرمانیوم و سیلیکون، نسبتاً به راحتی ذوب می شود (نقطه ذوب 449.8 درجه سانتیگراد) و تبخیر می شود (در دمای کمتر از 1000 درجه سانتیگراد می جوشد). در نتیجه، به راحتی می توان فیلم های نیمه هادی نازک را از آن به دست آورد، که مورد توجه ویژه میکروالکترونیک مدرن است.

با این حال، تلوریم خالص به عنوان نیمه هادی به میزان محدودی مورد استفاده قرار می گیرد - برای ساخت ترانزیستورهای اثر میدانی در برخی از انواع و در دستگاه هایی که شدت تابش گاما را اندازه گیری می کنند. علاوه بر این، ناخالصی تلوریم عمداً به آرسنید گالیم (سومین نیمه هادی مهم بعد از سیلیکون و ژرمانیوم) وارد می شود تا رسانایی از نوع الکترونیکی در آن ایجاد شود*.

* دو نوع رسانایی ذاتی در نیمه هادی ها در مقاله "ژرمانیوم" به تفصیل توضیح داده شده است.

دامنه کاربرد برخی تلوریدها - ترکیبات تلوریم با فلزات - بسیار گسترده تر است. تلوریدهای بیسموت Bi 2 Te 3 و آنتیموان Sb 2 Te 3 به مهم ترین مواد برای ژنراتورهای ترموالکتریک تبدیل شده اند. برای توضیح این که چرا این اتفاق افتاد، اجازه دهید یک انحراف کوتاه به حوزه فیزیک و تاریخ داشته باشیم.

یک قرن و نیم پیش (در سال 1821) فیزیکدان آلمانی Seebeck کشف کرد که در یک مدار الکتریکی بسته متشکل از مواد مختلف که تماس بین آنها در دماهای مختلف است، یک نیروی الکتروموتور ایجاد می شود (به آن ترمو-EMF می گویند). پس از 12 سال، پلتیر سوئیسی اثری بر خلاف اثر Seebeck کشف کرد: هنگامی که یک جریان الکتریکی از مداری متشکل از مواد مختلف عبور می کند، در نقاط تماس، علاوه بر گرمای معمول ژول، مقدار معینی گرما آزاد می شود یا جذب می شود (بسته به جهت جریان).

برای تقریباً 100 سال، این اکتشافات "چیزهایی به خودی خود" باقی ماندند، حقایق کنجکاو، نه چیزی بیشتر. و اغراق نیست اگر بگوییم که زندگی جدیدی برای هر دوی این تأثیرات پس از قهرمان کار سوسیالیستی، آکادمیک A.F. آیوف و همکارانش تئوری استفاده از مواد نیمه رسانا را برای ساخت عناصر حرارتی ارائه کردند. و به زودی این نظریه در ژنراتورهای ترموالکتریک واقعی و یخچال های ترموالکتریک برای اهداف مختلف تجسم یافت.

به طور خاص، ژنراتورهای ترموالکتریک که از تلوریدهای بیسموت، سرب و آنتیموان استفاده می کنند، انرژی ماهواره های مصنوعی زمین، تاسیسات ناوبری و هواشناسی و دستگاه های حفاظت کاتدی خطوط لوله اصلی را تامین می کنند. همین مواد به حفظ دمای مطلوب در بسیاری از وسایل الکترونیکی و میکروالکترونیکی کمک می کنند.

در سال های اخیر، یکی دیگر از ترکیبات شیمیایی تلوریم با خواص نیمه هادی، تلورید کادمیوم CdTe، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. این ماده برای ساخت سلول های خورشیدی، لیزر، مقاومت نوری و شمارشگر تابش استفاده می شود. تلورید کادمیوم همچنین به این دلیل معروف است که یکی از معدود نیمه هادی هایی است که اثر هان به طور قابل توجهی در آن آشکار می شود.

ماهیت دومی این است که ورود یک صفحه کوچک از نیمه هادی مربوطه به یک میدان الکتریکی به اندازه کافی قوی منجر به تولید انتشار رادیویی با فرکانس بالا می شود. اثر هان قبلاً در فناوری رادار کاربرد پیدا کرده است.

در نتیجه می توان گفت که از نظر کمی "حرفه" اصلی تلوریم آلیاژسازی سرب و سایر فلزات است. از نظر کیفی، البته، نکته اصلی کار تلوریم و تلوریدها به عنوان نیمه هادی است.

افزودنی مفید

در جدول تناوبی تلوریم در زیرگروه اصلی گروه VI در کنار گوگرد و سلنیوم قرار دارد. این سه عنصر از نظر خواص شیمیایی مشابه هستند و اغلب در طبیعت با یکدیگر همراه هستند. اما سهم گوگرد در پوسته زمین 0.03٪ است، سلنیوم فقط 10-5٪، و تلوریم حتی یک مرتبه قدر کمتر - 10-6٪ است. به طور طبیعی، تلوریم، مانند سلنیوم، اغلب در ترکیبات گوگرد طبیعی یافت می شود - به عنوان یک ناخالصی. با این حال، (به یاد داشته باشید ماده معدنی که در آن تلوریم کشف شد) با طلا، نقره، مس و عناصر دیگر تماس پیدا می کند. بیش از 110 ذخایر از چهل ماده معدنی تلوریم در سیاره ما کشف شده است. اما همیشه همراه با سلنیوم یا طلا یا سایر فلزات استخراج می شود.

در اتحاد جماهیر شوروی، سنگ‌های معدنی حاوی تلوریم مس نیکل پچنگا و مونچگورسک، سنگ‌های معدنی سرب و روی آلتای حاوی تلوریوم و تعدادی ذخایر دیگر شناخته شده‌اند.

تلوریم از سنگ معدن مس در مرحله تصفیه مس تاول زده توسط الکترولیز جدا می شود. یک رسوب - لجن - در پایین الکترولیزور می ریزد. این یک محصول میانی بسیار گران است. برای نشان دادن ترکیب لجن یکی از گیاهان کانادایی: 49.8٪ مس، 1.976٪ طلا، 10.52٪ نقره، 28.42٪ سلنیوم و 3.83٪ تلوریم. همه این اجزای ارزشمند لجن باید جدا شوند و راه های مختلفی برای این کار وجود دارد. در اینجا یکی از آنها است.

لجن در کوره ذوب می شود و هوا از مذاب عبور می کند. فلزات به جز طلا و نقره اکسید شده و به سرباره تبدیل می شوند. سلنیوم و تلوریم نیز اکسید می شوند، اما به اکسیدهای فرار تبدیل می شوند که در دستگاه های مخصوص (اسکرابر) جذب می شوند، سپس حل شده و به اسید تبدیل می شوند - سلنیوم H 2 SeO 3 و تلوریک H 2 TeO 3 . اگر دی اکسید گوگرد SO2 از این محلول عبور داده شود، واکنش های زیر رخ می دهد:

H 2 SeO 3 + 2SO 2 + H 2 O → Se ↓ + 2H 2 SO 4،

H 2 TeO 3 + 2SO 2 + H 2 O → Te ↓ + 2H 2 SO 4.

تلوریم و سلنیوم به طور همزمان می ریزند، که بسیار نامطلوب است - ما آنها را جداگانه نیاز داریم. بنابراین، شرایط فرآیند به گونه ای انتخاب می شود که مطابق با قوانین ترمودینامیک شیمیایی، ابتدا سلنیوم کاهش می یابد. این امر با انتخاب غلظت بهینه اسید هیدروکلریک اضافه شده به محلول کمک می کند.

سپس تلوریم ته نشین می شود. پودر خاکستری حاصل، البته حاوی مقدار معینی سلنیوم و علاوه بر این، گوگرد، سرب، مس، سدیم، سیلیکون، آلومینیوم، آهن، قلع، آنتیموان، بیسموت، نقره، منیزیم، طلا، آرسنیک، کلر است. تلوریم ابتدا باید از تمام این عناصر با روش های شیمیایی، سپس با تقطیر یا ذوب منطقه ای خالص شود. به طور طبیعی، تلوریم از سنگ معدن های مختلف به روش های مختلف استخراج می شود.

تلوریم مضر است

تلوریوم روز به روز بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و بنابراین تعداد افرادی که با آن کار می کنند در حال افزایش است. در قسمت اول داستان در مورد عنصر شماره 52 قبلاً به سمیت تلوریم و ترکیبات آن اشاره کردیم. بیایید در مورد این با جزئیات بیشتر صحبت کنیم، دقیقاً به این دلیل که افراد بیشتری باید با تلوریوم کار کنند. در اینجا نقل قولی از پایان نامه ای در مورد تلوریوم به عنوان یک سم صنعتی آمده است: موش های سفیدی که با آئروسل تلوریوم تزریق شده بودند "بی قراری نشان دادند، عطسه کردند، صورت خود را مالیدند و بی حال و خواب آلود شدند." تلوریم تأثیر مشابهی روی افراد دارد.

و خود تلوریم و ترکیبات آن می تواند مشکلاتی با "کالیبرهای" مختلف ایجاد کند. برای مثال، آنها باعث طاسی می شوند، بر ترکیب خون تأثیر می گذارند و می توانند سیستم های آنزیمی مختلف را مسدود کنند. علائم مسمومیت مزمن با تلوریوم عنصری تهوع، خواب آلودگی، لاغری است. هوای بازدم بوی بد و سیر آلکیل تلوریدها را به خود می گیرد.

در صورت مسمومیت حاد تلوریوم، سرم با گلوکز و گاهی اوقات مورفین به صورت داخل وریدی تجویز می شود. اسید اسکوربیک به عنوان یک پیشگیری کننده استفاده می شود. اما پیشگیری اصلی، آب بندی دستگاه ها، اتوماسیون فرآیندهایی است که تلوریم و ترکیبات آن درگیر هستند.

عنصر شماره 52 مزایای زیادی را به همراه دارد و بنابراین شایسته توجه است. اما کار با آن نیاز به احتیاط، وضوح و دوباره توجه متمرکز دارد.

ظاهر تلوریم

تلوریم کریستالی بیشتر شبیه آنتیموان است. رنگ آن نقره ای-سفید است. کریستال ها شش ضلعی هستند، اتم های موجود در آنها زنجیره های مارپیچی را تشکیل می دهند و با پیوندهای کووالانسی به نزدیک ترین همسایگان خود متصل می شوند. بنابراین تلوریم عنصری را می توان یک پلیمر معدنی در نظر گرفت. تلوریم کریستالی با درخشندگی فلزی مشخص می شود، اگرچه به دلیل ترکیبی از خواص شیمیایی آن را می توان به عنوان یک غیر فلز طبقه بندی کرد. تلوریم شکننده است و به راحتی به پودر تبدیل می شود. مسئله وجود یک اصلاح آمورف تلوریم به وضوح حل نشده است. وقتی تلوریم از اسید تلوریک یا تلوریک احیا می شود، رسوبی تشکیل می شود، اما هنوز مشخص نیست که آیا این ذرات واقعاً بی شکل هستند یا فقط بلورهای بسیار کوچک هستند.

انیدرید دو رنگ

همانطور که مناسب یک آنالوگ گوگرد است، تلوریم ظرفیت های 2–، 4+ و 6+ و بسیار کمتر از 2+ را نشان می دهد. مونوکسید تلوریوم TeO فقط می تواند به صورت گازی وجود داشته باشد و به راحتی به TeO 2 اکسید می شود. این یک ماده کریستالی سفید، غیر رطوبت گیر و کاملاً پایدار است که بدون تجزیه در دمای 733 درجه سانتیگراد ذوب می شود. دارای ساختار پلیمری است که مولکول های آن به شکل زیر ساخته شده اند:

دی اکسید تلوریم تقریباً در آب نامحلول است - تنها یک قسمت TeO 2 در هر 1.5 میلیون قسمت آب به محلول می رود و محلولی از اسید تلوریک ضعیف H 2 TeO 3 با غلظت ناچیز تشکیل می شود. خواص اسیدی اسید تلوریک H 6 TeO 6 نیز ضعیف بیان می شود. این فرمول (و نه H 2 TeO 4 ) پس از به دست آمدن نمک های ترکیب Ag 6 TeO 6 و Hg 3 TeO 6 که بسیار محلول در آب هستند به آن اختصاص داده شد. انیدرید TeO 3 که اسید تلوریک را تشکیل می دهد عملاً در آب نامحلول است. این ماده در دو تغییر وجود دارد - زرد و خاکستری: α-TeO 3 و β-TeO 3. انیدرید تلوریوم خاکستری بسیار پایدار است: حتی زمانی که حرارت داده می شود، تحت تأثیر اسیدها و قلیاهای غلیظ قرار نمی گیرد. از انواع زرد با جوشاندن مخلوط در پتاسیم غلیظ تند خالص می شود.

استثناء دوم

مندلیف هنگام ایجاد جدول تناوبی، تلوریم و ید مجاور آن (و همچنین آرگون و پتاسیم) را در گروه های VI و VII نه مطابق، بلکه بر خلاف وزن اتمی آنها قرار داد. در واقع، جرم اتمی تلوریم 127.61 و ید 126.91 است. این بدان معناست که ید نباید پشت تلوریم باشد، بلکه باید جلوی آن باشد. با این حال، مندلیف در درستی استدلال خود تردید نداشت، زیرا معتقد بود که وزن اتمی این عناصر به اندازه کافی دقیق تعیین نشده است. دوست نزدیک مندلیف، شیمیدان چک، بوگوسلاو براونر، وزن اتمی تلوریم و ید را به دقت بررسی کرد، اما داده های او با موارد قبلی مطابقت داشت. اعتبار استثناهایی که قاعده را تأیید می کنند، تنها زمانی ثابت شد که سیستم تناوبی نه بر وزن اتمی، بلکه بر اساس بارهای هسته ای، زمانی که ترکیب ایزوتوپی هر دو عنصر مشخص شد، ایجاد شد. تلوریم بر خلاف ید تحت سلطه ایزوتوپ های سنگین است.

به هر حال، در مورد ایزوتوپ ها. در حال حاضر 22 ایزوتوپ از عنصر شماره 52 شناخته شده است. هشت عدد از آنها - با اعداد جرمی 120، 122، 123، 124، 125، 126، 128 و 130 - پایدار هستند. دو ایزوتوپ آخر رایج ترین هستند: به ترتیب 31.79 و 34.48٪.

مواد معدنی تلوریوم

اگرچه تلوریم به طور قابل توجهی کمتر از سلنیوم بر روی زمین فراوان است، مواد معدنی عنصر 52 بیشتر از مواد معدنی مشابه آن شناخته شده است. مواد معدنی تلوریم از نظر ترکیب دو نوع هستند: یا تلوریدها یا محصولات اکسیداسیون تلوریدها در پوسته زمین. در میان اولین ها کالاوریت AuTe 2 و krennerite (Au, Ag) Te 2 هستند که از معدود ترکیبات طبیعی طلا هستند. تلوریدهای طبیعی بیسموت، سرب و جیوه نیز شناخته شده اند. تلوریوم بومی به ندرت در طبیعت یافت می شود. حتی قبل از کشف این عنصر، گاهی اوقات در سنگ معدن سولفید یافت می شد، اما به درستی قابل شناسایی نبود. مواد معدنی تلوریوم اهمیت عملی ندارند - تمام تلوریم صنعتی محصول فرعی فرآوری سنگ معدن سایر فلزات است.

در سال 1782 توسط F. Müller کشف شد. نام عنصر از کلمه لاتین tellus, genitive telluris, Earth گرفته شده است (این نام توسط M. G. Klaproth پیشنهاد شد که عنصر را به عنوان یک ماده ساده جدا کرد و مهمترین خصوصیات آن را تعیین کرد).

اعلام وصول:

در طبیعت، به صورت مخلوطی از 8 ایزوتوپ پایدار وجود دارد (120، 122-126، 128، 130). محتوای پوسته زمین 10-7٪ است. کانی های اصلی عبارتند از: آلتایت (PbTe)، تلوروبیسموتیت (Bi 2 Te 3)، تترادیمیت (Bi 2 Te 2 S) که در بسیاری از سنگ معدن های سولفیدی یافت می شود.
از لجن تولید مس با شستشو با محلول NaOH به شکل Na 2 TeO 3 به دست می آید که تلوریم به صورت الکترولیتی از آن جدا می شود. تصفیه بیشتر با تصعید و ذوب ناحیه ای است.

مشخصات فیزیکی:

تلوریم فشرده یک ماده خاکستری نقره ای با درخشش فلزی است که دارای شبکه کریستالی شش ضلعی است (چگالی 6.24 گرم بر سانتی متر مکعب، نقطه ذوب - 450 درجه سانتی گراد، نقطه جوش - 990 درجه سانتی گراد). از محلول ها به شکل پودر قهوه ای رسوب می کند؛ در بخار از مولکول های Te 2 تشکیل شده است.

خواص شیمیایی:

تلوریم در دمای اتاق در هوا پایدار است و وقتی گرم می شود با اکسیژن واکنش می دهد. با هالوژن ها برهم کنش دارد و در هنگام گرم شدن با بسیاری از فلزات واکنش نشان می دهد.
هنگامی که تلوریم گرم می شود، توسط بخار آب اکسید می شود و اکسید تلوریوم (II) را تشکیل می دهد و با اسیدهای سولفوریک و نیتریک غلیظ واکنش می دهد. هنگامی که در محلول های آبی قلیاها جوشانده می شود، به طور مشابه با گوگرد نامتناسب می شود:
8 Te + 6NaOH = Na 2 TeO 3 + 2Na 2 Te + 3H 2 O
در ترکیبات حالت های اکسیداسیون -2، +4، +6 و کمتر 2+ را نشان می دهد.

مهمترین ارتباطات:

اکسید تلوریوم (IV)دی اکسید تلوریوم، TeO 2، در آب کم محلول است، یک اکسید اسیدی است، با مواد قلیایی واکنش می دهد و نمک های اسید تلوریک را تشکیل می دهد. مورد استفاده در فناوری لیزر، جزء عینک های نوری.
اکسید تلوریوم (VI)تری اکسید تلوریوم، TeO 3، ماده زرد یا خاکستری، عملاً در آب نامحلول است، با حرارت دادن تجزیه می شود و دی اکسید تشکیل می دهد، با مواد قلیایی واکنش می دهد. از تجزیه اسید تلوریک به دست می آید.
اسید تلوریک، H 2 TeO 3 ، کمی محلول ، مستعد پلیمریزاسیون است ، بنابراین معمولاً رسوبی با محتوای آب متغیر TeO 2 *nH 2 O را نشان می دهد. نمک ها - تلوریت ها(M 2 TeO 3 ) و پلی تلوریت ها ( M 2 Te 2 O 5 و غیره ) که معمولاً از پخت کربنات ها با TeO 2 به دست می آیند ، به عنوان اجزای شیشه های نوری استفاده می شوند.
اسید تلوریک, H 6 TeO 6 , کریستال های سفید, بسیار محلول در آب گرم. یک اسید بسیار ضعیف، در محلول نمک هایی از ترکیب MH 5 TeO 6 و M 2 H 4 TeO 6 را تشکیل می دهد. هنگامی که در یک آمپول مهر و موم شده گرم می شود، اسید متاتلوریک H 2 TeO 4 نیز به دست می آید که در محلول به تدریج به اسید تلوریک تبدیل می شود. نمک ها - بیان می کند. همچنین از ذوب اکسید تلوریم (IV) با مواد قلیایی در حضور عوامل اکسید کننده، یا از گداختن اسید تلوریک با کربنات یا اکسید فلز به دست می آید. Tellurates فلزات قلیاییمحلول آنها به عنوان فروالکتریک، مبدل یونی و اجزای ترکیبات شب تاب استفاده می شوند.
تلورید هیدروژن H 2 Te گازی سمی با بوی نامطبوع است که از هیدرولیز تلورید آلومینیوم به دست می آید. یک عامل احیا کننده قوی، در محلول به سرعت توسط اکسیژن به تلوریوم اکسید می شود. در محلول آبی، اسید قوی تر از گوگرد و سلنید هیدروژن است. نمک ها - تلوریدها، معمولاً از طریق تعامل به دست می آیند مواد سادهتلوریدهای فلزات قلیایی محلول هستند. بسیاری از تلوریدهای عنصر p و d نیمه هادی هستند.
هالیدها. هالیدهای تلوریوم (II)، به عنوان مثال TeCl2، نمک مانند هستند و هنگامی که گرم می شوند و در محلول قرار می گیرند، با ترکیبات Te و Te (IV) نامتناسب هستند. تتراهالیدهای تلوریوم - مواد جامدهیدرولیز در محلول برای تشکیل اسید تلوریک، به راحتی هالیدهای پیچیده را تشکیل می دهد (مثلا K2). هگزا فلوراید TeF 6، یک گاز بی رنگ، بر خلاف هگزافلوورید گوگرد، به راحتی هیدرولیز می شود و اسید تلوریک را تشکیل می دهد.

کاربرد:

جزء مواد نیمه هادی؛ افزودنی آلیاژی برای چدن، فولاد، آلیاژهای سرب.
تولید جهانی (بدون اتحاد جماهیر شوروی) حدود 216 تن در سال (1976) است.
تلوریم و ترکیبات آن سمی هستند. MPC حدود 0.01 میلی گرم بر متر مکعب است.

همچنین ببینید: Tellurium // ویکی پدیا. (تاریخ دسترسی: 1398/12/23).
«کشف عناصر و منشأ نام آنها».