Телур
Телу́р — хімічний елемент із атомним номером 52, сріблясто-білий металоїд, схожий на олово, як елемент 16-ї групи за хімічними властивостями близький до селену та сірки. Використовується зазвичай у сплавах і в напівпровідниковій промисловості.
Вперше знайдений 1782 року в золотоносних рудах Трансільванії (Румунія) гірським інспектором Францом Йозефом Мюллером (згодом барон фон Райхенштайн), на території Австро-Угорщини. 1798 року Мартін Генріх Клапрот виділив телур і визначив його найважливіші властивості.
Символ «Те» запропонував Йонс Якоб Берцеліус 1814 року.
Назва утворена від лат. tellus (род. відм. telluris) — «Земля». Постійним супутником телуру є елемент селен, завдяки чому він й отримав свою назву (від грец. σελήνη — «Місяць»).
Природний телур є сумішшю восьми ізотопів, п'ять з яких стабільні, а ще три мають дуже великі періоди напіврозпаду[2]:
| Атомна маса | Концентрація | Період напіврозпаду |
|---|---|---|
| 120 | 0,09 % | ∞ |
| 122 | 2,55 % | ∞ |
| 123 | 0,89 % | > 9,2×1016 років |
| 124 | 4,74 % | ∞ |
| 125 | 7,07 % | ∞ |
| 126 | 18,84 % | ∞ |
| 128 | 31,74 % | 2,41×1024 років |
| 130 | 34,08 % | > 3×1024 років |
Штучно було отримано ще 43 ізотопи телуру з масовими числами від 105 до 143, 12 з яких — метастабільні. З ізотопів, що не зустрічаються в природі, найдовший період напіврозпаду мають метастабільні стани 121mTe, 123mTe і 127mTe (164 дні, 119 днів і 106 днів відповідно).
Значна кількість важких ізотопів призводить до того, що телур порушує звичайний порядок мас — атомна маса телуру більша, ніж атомна маса наступного елементу, йоду.
Телур є найлегшим елементом, ізотопи якого розпадаються через альфа-канал[3].
Основне джерело телуру — шлами електролітичного рафінування міді і свинцю. Відходи випалюють, телур залишається в золі, яку промивають соляною кислотою[4]. З отриманого солянокислого розчину телур виділяють, пропускаючи через нього сірчистий газ SO2.
Для розділення селену і телуру додають сірчану кислоту. При цьому випадає діоксид телуру ТеО2, а H2SeO3 залишається в розчині.
З оксиду ТеО2 телур відновлюють вугіллям.
Для очищення телуру від сірки і селену використовують його здатність під дією відновлювача (Al) у лужному середовищі переходити в розчинний дителурид динатрію Na2Te2:
- 6Te + 2Al + 8NaOH = 3Na2Te2 + 2Na[Al(OH)4].
Для осадження телуру, через розчин пропускають кисень або повітря:
- 2Na2Te2 + 2H2O + O2 = 4Te + 4NaOH.
Шлами електролізу міді містять 0,5—2 % Телуру. Для виділення Телуру застосовують вилуговування шламів розчином NaOH, одержаний водний розчин Na2TeO3 піддають електролізу[5].
За запасами Телуру найбільш значні магматичні мідно-нікелеві, гідротермальні мідно-молібденові, мідно-колчеданні та інфільтраційні селен-уран-ванадієві родовища, з яких практично і добувається майже весь Телур при вмісті в рудах 0,04-0,004 %. Відомі золото-телурові родовища. Багаті родовища належать до кобальт-селенідо-телурової (Акджілга, Киргизстан; Верхньо-Сеймчанське, РФ), селенідної (Пакахака, Болівія; Сан-Андреасберґ, Німеччина; Сьєрра-де-Уманго, Арґентина), уран-селенідної (Шинколобве, Конго; район оз. Атабаска, Канада) і золото-телурової (Нагіаг, Фатце-Байа, Румунія) формацій.
Напівпровідник телурид кадмію використовується для виготовлення сонячних батарей. Кадмієво-телурієві батареї є другою за популярністю технологією у сфері сонячної енергетики, і займають близько 5 % ринку. ККД таких батарей перевищує 20 %[6]. У останні десятиліття цей сектор зростає дуже швидко, а тому і частка телуру, що використовується для потреб сонячної енергетики теж росте — у 2017 році вона склала 42 %[7].
Іншим важливим застосуванням телуру є виготовлення термоелектрогенераторів — близько 30 % телуру йде на ці потреби[8].
Телур використовують як добавку до металів та сплавів. Сплав з міді з 0,3-0,8 % телуру значно покращує її оброблюваність, майже не знижуючи електропровідність[9]. Схожим чином додавання 0,2 % телуру впливає на сталь[10]. Додавання 0,1 % телуру до свинцю збільшує його стійкість до вібрацій і втоми[11], а також до дії сульфатної кислоти.
Телур використовується для вулканізації каучуків, забарвлення скла, як напівпровідник, у оптоелектроніці тощо[12]. З телуру виготовляються детонатори для вибухових пристроїв[13]. Телурит натрію у минулому використовувався як пестицид, а зараз використовується у бактеріології і медицині[14]. З субоксиду телуру виготовляють тонкий шар, на якому зберігається інформація на оптичних дисках, таких як CD-RW або Blu-ray[15].
- ↑ Tellurium(англ.)
- ↑ Isotopes of the Element Tellurium(англ.)
- ↑ Путешествие № 11 по зоопарку элементов(рос.)
- ↑ Браун,Лемей, 1983, с. 307.
- ↑ Киндяков,Коршунов,Федоров,Кисляков, 1978, с. 137.
- ↑ Cadmium Telluride(англ.)
- ↑ Global Tellurium Market 2018—2022(англ.)
- ↑ TELLURIUM(англ.)
- ↑ Copper-tellurium [Архівовано 2019-07-25 у Wayback Machine.](англ.)
- ↑ The role of selenium and tellurium inferrous metals(англ.)
- ↑ Lead-Tellurium Alloy (UNS L51123)(англ.)
- ↑ Tellurium — Properties and Applications(англ.)
- ↑ The Element Tellurium(англ.)
- ↑ SODIUM TELLURITE(англ.)
- ↑ OPTICAL DISC MEMORY USING TELLURIUM SUB-OXIDE THIN FILMS(англ.)
- Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
- Гірничий енциклопедичний словник : у 3 т / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2001—2004.
- Браун Т., Лемей Г.Ю. Химия - в центре наук. — М. : Мир, 1983. — Т. 2. — 520 с.
- П.С. Киндяков, Б.Г. Коршунов, П.И. Федоров, И.П. Кисляков. Химия и технология редких и рассеянных элементов. — 2. — М. : "Высшая школа", 1978. — Т. 3. — 320 с.
- Телур // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
- ТЕЛУР // Фармацевтична енциклопедія