Tellurium är en tung och sällsynt mindre metall som används i stållegeringar och som en ljuskänslig halvledare i solcellsteknik.
Egenskaper
- Atomsymbol: Te
- Atomnummer: 52
- Element Kategori: Metalloid
- Densitet: 6,24 g / cm3
- Smältpunkt: 841,12 ° F (449,51 ° C)
- Kokpunkt: 1810 ° F (988 ° C)
- Mohs hårdhet: 2,25
egenskaper
Tellurium är faktiskt en metalloid . Metalloider eller halvmetaller är element som har både egenskaper hos metaller och icke-metaller.
Rent tellurium är silverfärgat, sprött och lite giftigt. Förtäring kan leda till dåsighet samt matsmältningssystemet och centrala nervsystemet problem. Tellurförgiftning identifieras av den potenta vitlökliknande lukten som det orsakar hos offer.
Metalloid är en halvledare som visar större ledningsförmåga när den utsätts för ljus och beroende på dess atominriktning.
Naturligt förekommande tellur är mer sällsynt än guld och så svårt att hitta i jordskorpan som någon platinagruppmetall (PGM), men på grund av dess existens inom extraherbara kopparmalmkroppar och dess begränsade antal slutanvändningar är tellurets pris mycket lägre än någon ädelmetall.
Tellurium reagerar inte med luft eller vatten och i smält form är det frätande för koppar, järn och rostfritt stål
Historia
Trots att han var omedveten om sin upptäckt, studerade och beskrev Franz-Joseph Mueller von Reichenstein tellurium, som han ursprungligen trodde var antimon , medan han studerade guldprover från Transsylvanien år 1782.
Tjugo år senare isolerade tyska kemisten Martin Heinrich Klaproth tellurium, som namngav det förtrollande , latin för "jorden".
Telluriums förmåga att bilda föreningar med guld - en egenskap som är unik för metalloiden - ledde till sin roll i västra Australiens guldrush från 1800-talet.
Calaverite, en förening av tellur och guld, var felidentifierad som en värdelös "idiotens guld" under ett antal år i början av rushen, vilket ledde till att den blev bortskaffad och användes vid fyllning av potholes.
När det var insåg att guld kunde - faktiskt ganska enkelt - utvinnas ur förbandet, så hade prospektorer bokstavligen gräva upp på gatorna i Kalgoorlie för att få bort calaverite.
Columbia, Colorado bytte namn till Telluride 1887 efter upptäckten av guld i malmer i området. Ironiskt nog var guldmalmerna inte calaverit eller någon annan telluriuminnehållande förening.
Kommersiella applikationer för tellurium har emellertid inte utvecklats under nästan ett helt annat århundrade.
Under 1960-talet började vismut- tellurid, en termoelektrisk, halvledande förening användas i kylenheter. Och ungefär samma gång började tellurium också användas som metallurgisk tillsats i stål och metalllegeringar .
Forskning på kadmium-tellurid (CdTe) fotovoltaiska celler (PVC), som går tillbaka till 1950-talet, började göra kommersiella framsteg under 1990-talet. Ökad efterfrågan på elementen, som härrör från investeringar i alternativ energiteknik efter 2000, har lett till viss oro för den begränsade tillgången till elementet.
Produktion
Anodeslam, som samlas in under elektrolytisk kopparförädling, är den huvudsakliga källan till tellurium, som endast produceras som en biprodukt av koppar och basmetaller .
Andra källor kan omfatta rökdamm och gaser som produceras under bly- , vismut-, guld-, nickel- och platina- smältning.
Sådant anodsslam som innehåller både selenider (en stor selenkälla) och tellurider har ofta ett tellurinnehåll på mer än 5% och kan rostade med natriumkarbonat vid 932 ° F (500 ° C) för att omvandla Telluriden till natrium tellurit.
Med hjälp av vatten lerkas telluriterna från det återstående materialet och omvandlas till tellurdioxid (TeO 2 ).
Tellurdioxid reduceras som en metall genom att oxiden omväxlas med svaveldioxid i svavelsyra. Metallen kan därefter renas med användning av elektrolys.
Tillförlitlig statistik om tellurproduktion är svår att komma med, men den globala raffinaderiproduktionen beräknas ligga i området 600 ton per år.
De största producerande länderna inkluderar USA, Japan och Ryssland.
Peru var en stor tellurproducent fram till nedläggningen av La Oroya-gruvan och metallurgisk anläggning under 2009.
Stora tellurförädlare inkluderar:
- Asarco (USA)
- Uralektromed (Ryssland)
- Umicore (Belgien)
- 5N Plus (Kanada)
Återvinning av Tellurium är fortfarande mycket begränsat på grund av användningen i dissipativa applikationer (dvs. de som inte kan samlas in eller bearbetas effektivt eller ekonomiskt).
tillämpningar
Den huvudsakliga slutanvändningen för tellurium, som står för så mycket som hälften av allt tellurium producerat årligen, är i stål och järnlegeringar där det ökar maskinbearbetningen.
Tellurium, som inte minskar elektrisk ledningsförmåga , legeras också med koppar för samma ändamål och med bly för att förbättra motståndskraft mot trötthet.
I kemiska tillämpningar används tellur som vulkaniseringsmedel och accelerator i gummiproduktion, samt katalysator i syntetfiberproduktion och oljeraffinering.
Som nämnts har Telluriums halvledande och ljuskänsliga egenskaper också resulterat i dess användning i CdTe solceller. Men hög renhet tellurium har också ett antal andra elektroniska applikationer, inklusive i:
- Termisk bildbehandling (kvicksilver-kadmium-tellurid)
- Fasförändringsminnechips
- Infraröda sensorer
- Termoelektriska kylaggregat
- Värmesökande missiler
Andra användningar av tellurium innefattar:
- Sprängkapslar
- Glas och keramiska pigment (där det läggs nyanser av blått och brunt)
- Omskrivbara DVD-skivor, CD-skivor och Blu-ray-skivor (tellurium-suboxid)