Metalprofil og egenskaber af Tellurium

Tellurium er et tungt og sjældent mindre metal, der anvendes i stållegeringer og som en lysfølsom halvleder i solcelle teknologi.

Ejendomme

• Atomisk symbol: Te
• Atomisk nummer: 52
• Element Kategori: Metalloid
• Tæthed: 6,24 g / cm3
• Smeltepunkt: 841,12 ° F (449,51 ° C)
• Kogepunkt: 1810 ° F (988 ° C)
• Mohs hårdhed: 2,25

Egenskaber

Tellurium er faktisk en metalloid . Metalloider eller halvmetaller er elementer, der besidder begge egenskaber af metaller og ikke-metaller.

Rent tellurium er sølvfarvet, skørt og lidt giftigt. Indtagelse kan føre til døsighed samt fordøjelseskanalen og problemer i centralnervesystemet. Telluriumforgiftning er identificeret af den potente hvidløglignende lugt, som det medfører for ofre.

Metalloid er en halvleder, som viser større ledningsevne, når den udsættes for lys og afhænger af dets atomjustering.

Naturligt forekommende tellur er mere sjældent end guld og så vanskeligt at finde i jordskorpen som ethvert platinagruppemetal (PGM), men på grund af dets eksistens i ekstraherbare kobbermalmkroppe og dets begrænsede antal slutbrug er tellurens pris meget lavere end ethvert ædelmetal.

Tellurium reagerer ikke med luft eller vand og i smeltet form er det ætsende for kobber, jern og rustfrit stål

Historie

Selvom han ikke var klar over hans opdagelse, studerede og beskrev Franz-Joseph Mueller von Reichenstein tellurium, som han oprindeligt troede var antimon , mens han studerede guldprøver fra Transsylvanien i 1782.

Tyve år senere isolerede den tyske kemiker Martin Heinrich Klaproth et tellurium, der betegner det til latin, for 'jorden'.

Telluriums evne til at danne forbindelser med guld - en egenskab, der er unik for metalloiden - førte til sin rolle i det vestlige australiens guldrush fra det 19. århundrede.

Calaverite, en sammensætning af tellur og guld, blev fejlagtigt identificeret som en værdiløs "fjols guld" i en årrække i begyndelsen af ​​rushen, hvilket førte til bortskaffelse og anvendelse i fyldning af slagg.

Når det først blev indset, at guldet - faktisk ganske enkelt - kunne udvindes fra sammensætningen, var prospektorer bogstaveligt talt gravet op på gaderne i Kalgoorlie for at afhænde calaverite.

Columbia, Colorado ændrede sit navn til Telluride i 1887 efter opdagelsen af ​​guld i malm i området. Ironisk nok var guldmalmene ikke calaverit eller nogen anden telluriumholdig forbindelse.

Kommercielle applikationer til tellurium blev imidlertid ikke udviklet i næsten et andet århundrede.

I 1960'erne begyndte bismuth- tellurid, en termoelektrisk, halvledende forbindelse at blive anvendt i køleenheder. Og på ca. samme tid begyndte tellurium også at blive anvendt som et metallurgisk additiv i stål og metallegeringer .

Forskning i cadmium-tellurid (CdTe) fotovoltaiske celler (PVC'er), der dateres tilbage til 1950'erne, begyndte at gøre kommercielle fremskridt i 1990'erne. En stigende efterspørgsel efter de elementer, der er resultatet af investeringer i alternative energiteknologier efter 2000, har medført en vis bekymring over den begrænsede tilgængelighed af elementet.

Produktion

Anodeslam, der samles under elektrolytisk kobberraffinering, er den primære kilde til tellurium, som kun produceres som et biprodukt af kobber og uædle metaller .

Andre kilder kan omfatte røgstøv og gasser, der produceres under bly , vismut, guld, nikkel og platin smeltning.

Sådanne anodeslam, som indeholder både selenider (en væsentlig selenkilde) og tellurider, har ofte et tellurindhold på mere end 5% og kan brændes med natriumcarbonat ved 932 ° F (500 ° C) for at omdanne Telluriden til natrium tellurit.

Ved hjælp af vand udtages telluritterne fra det resterende materiale og omdannes til tellurdioxid (TeO ₂ ).

Telluriedioxid reduceres som et metal ved at omsætte oxidet med svovldioxid i svovlsyre. Metallet kan derefter renses ved hjælp af elektrolyse.

Pålidelige statistikker om tellurproduktion er vanskelige at komme forbi, men den globale raffinaderivirksomhed anslås at være i området 600 tons årligt.

De største producerende lande omfatter USA, Japan og Rusland.

Peru var en stor telluriumproducent indtil lukningen af ​​La Oroya-minen og metallurgisk anlæg i 2009.

Store telluriumraffinaderier omfatter:

• Asarco (USA)
• Uralektromed (Rusland)
• Umicore (Belgien)
• 5N Plus (Canada)

Recycling af Tellurium er stadig meget begrænset på grund af dets anvendelse i dissipative applikationer (dvs. dem, der ikke kan opsamles og behandles effektivt).

Applikationer

Den primære slutbrug til tellurium, der tegner sig for så meget som halvdelen af ​​alt tellurium produceret årligt, er i stål og jernlegeringer, hvor det øger maskinbearbejdningen.

Tellurium, som ikke reducerer elektrisk ledningsevne , er også legeret med kobber til samme formål og med fører til forbedring af modstandsdygtigheden mod træthed.

I kemiske anvendelser anvendes tellur som vulkaniseringsmiddel og accelerator i gummiproduktion samt katalysator i syntetisk fiberproduktion og olieraffinering.

Som nævnt har telluriums halvledende og lysfølsomme egenskaber også medført anvendelse i CdTe solceller. Men høj renhed tellurium har også en række andre elektroniske applikationer, herunder i:

• Termisk billeddannelse (kviksølv-cadmium-tellurid)
• Faseændringshukommelseschips
• Infrarøde sensorer
• Termoelektriske køleanordninger
• Heat-søger missiler

Andre telluriumanvendelser indbefatter i:

• Sprængningshætter
• Glas og keramiske pigmenter (hvor det tilføjer nuancer af blå og brun)
• Omskrivbare DVD'er, cd'er og Blu-ray-diske (tellurium-suboxid)