Tellur jest ciężkim i rzadkim metalem, który jest stosowany w stopach stali i jako światłoczuły półprzewodnik w technologii ogniw słonecznych.
Nieruchomości
- Symbol atomu: Te
- Liczba atomowa: 52
- Kategoria elementu: metaloid
- Gęstość: 6,24 g / cm 3
- Temperatura topnienia: 841.12 ° F (449,51 ° C)
- Temperatura wrzenia: 1810 ° F (988 ° C)
- Twardość Mohsa: 2,25
Charakterystyka
Tellur jest w rzeczywistości metaloidem . Metaloidy lub półmetale to pierwiastki, które posiadają zarówno właściwości metali, jak i niemetali.
Czysty tellur jest w kolorze srebrnym, kruchy i lekko toksyczny. Spożycie może prowadzić do senności oraz problemów z układem pokarmowym i ośrodkowym układem nerwowym. Zatrucie tellurem jest identyfikowane przez silny czosnkowy zapach, który wywołuje u ofiar.
Metaloid jest półprzewodnikiem, który wykazuje większą przewodność po wystawieniu na światło iw zależności od jego atomowego ustawienia.
Naturalnie występujący tellur występuje rzadziej niż złoto i jest trudny do znalezienia w skorupie ziemskiej jak metal z platyny (PGM), ale ze względu na jego występowanie w wydobywalnych rudach miedzi i ograniczoną liczbę końcowych zastosowań cena tellurium jest znacznie niższa. niż jakikolwiek metal szlachetny.
Tellur nie reaguje z powietrzem lub wodą, a w postaci stopionej działa korodująco na miedź, żelazo i stal nierdzewną
Historia
Choć nieświadomy swojego odkrycia, Franz-Joseph Mueller von Reichenstein zbadał i opisał tellurium, które początkowo uważał za antymon , podczas badania próbek złota z Siedmiogrodu w 1782 roku.
Dwadzieścia lat później niemiecki chemik Martin Heinrich Klaproth wyizolował tellurium, nazywając go tellus , łaciną "earth".
Zdolność Tellurium do tworzenia związków ze złotem - właściwość unikalna dla metaloidów - doprowadziła do jej roli w XIX-wiecznej gorączce złota w zachodniej Australii.
Calaverite, związek telluru i złota, został błędnie zidentyfikowany jako bezcenne "głupie złoto" przez wiele lat na początku porywistości, prowadząc do jego usunięcia i wykorzystania w wypełnianiu dziur.
Kiedy zdano sobie sprawę, że złoto może - w gruncie rzeczy dość łatwo - zostać wydobyte ze złoża, poszukiwacze dosłownie kopali ulice w Kalgoorlie, aby pozbyć się kalpleryny.
Kolumbia, Colorado zmieniła nazwę na Telluride w 1887 roku po odkryciu złota w rudach w okolicy. Jak na ironię, rudy złota nie były calaverytami ani żadnymi innymi związkami zawierającymi tellur.
Komercyjne aplikacje dla telluru nie zostały jednak opracowane przez prawie całe pełne stulecie.
W latach 60-tych bizmut- taururid, termoelektryczny związek półprzewodnikowy, zaczął być stosowany w urządzeniach chłodniczych. Mniej więcej w tym samym czasie tellur zaczął być używany jako dodatek metalurgiczny do stali i stopów metali.
Badania ogniw fotowoltaicznych kadmu i tellurku (CdTe), które sięgają lat pięćdziesiątych, zaczęły przybierać komercyjny wpływ w latach dziewięćdziesiątych. Rosnący popyt na pierwiastki, wynikający z inwestycji w alternatywne technologie energetyczne po roku 2000, spowodował pewne obawy dotyczące ograniczonej dostępności tego pierwiastka.
Produkcja
Szlam anodowy, zebrany podczas rafinacji miedzi elektrolitycznej, jest głównym źródłem telluru, który jest produkowany wyłącznie jako produkt uboczny miedzi i metali nieszlachetnych .
Inne źródła mogą obejmować pyły i gazy spalinowe powstające podczas wytopu ołowiu , bizmutu, złota, niklu i platyny .
Takie szlamy anodowe, które zawierają zarówno selenki (główne źródło selenu), jak i tellurydy, często mają zawartość telluru powyżej 5% i mogą być prażone węglanem sodu w temperaturze 932 ° F (500 ° C) w celu przekształcenia Telluridu w sód telluryt.
Przy użyciu wody, tellurity są następnie ługowane z pozostałego materiału i przekształcane w dwutlenek telluru (TeO2).
Dwutlenek telluru ulega redukcji w postaci metalu poprzez reakcję tlenku z dwutlenkiem siarki w kwasie siarkowym. Metal można następnie oczyścić za pomocą elektrolizy.
Wiarygodne statystyki dotyczące produkcji telluru są trudne do zdobycia, ale szacuje się, że globalna produkcja rafinerii osiąga 600 ton rocznie.
Największe kraje produkujące to Stany Zjednoczone, Japonia i Rosja.
Peru było dużym producentem telluru do czasu zamknięcia kopalni La Oroya i zakładu metalurgicznego w 2009 roku.
Główne rafinerie tellurowe obejmują:
- Asarco (USA)
- Uralektromowany (Rosja)
- Umicore (Belgia)
- 5N Plus (Kanada)
Recykling telluru jest nadal bardzo ograniczony ze względu na jego zastosowanie w aplikacjach dyssypatywnych (tj. Takich, których nie można skutecznie i ekonomicznie zebrać i przetworzyć).
Aplikacje
Głównym przeznaczeniem końcowym telluru, stanowiącym aż połowę całego wyprodukowanego telluru rocznie, jest stal i stopy żelaza, w których zwiększa się skrawalność.
Tellur, który nie zmniejsza przewodnictwa elektrycznego , jest również stopowany miedzią w tym samym celu i prowadzi do poprawy odporności na zmęczenie.
W zastosowaniach chemicznych tellur jest stosowany jako środek wulkanizujący i przyspieszacz w produkcji kauczuku, a także jako katalizator w produkcji włókien syntetycznych i rafinacji ropy naftowej.
Jak wspomniano, właściwości półprzewodnikowe i światłoczułe telluru spowodowały również jego zastosowanie w ogniwach słonecznych CdTe. Ale tellurium o wysokiej czystości ma również wiele innych zastosowań elektronicznych, w tym:
- Obrazowanie termiczne (telluran rtęciowo-kadmowy)
- Faza zmiany chipów pamięci
- Czujniki podczerwieni
- Termoelektryczne urządzenia chłodzące
- Pociski szukające ciepła
Inne zastosowania telluru obejmują:
- Czapki do wydmuchiwania
- Pigmenty szklane i ceramiczne (gdzie dodaje odcienie niebieskiego i brązowego)
- Przeredagowane płyty DVD, CD i Blu-ray (podtlenek telluru)