Tellurium, çelik alaşımlarında ve güneş pili teknolojisinde ışığa duyarlı bir yarı iletken olarak kullanılan ağır ve nadir küçük bir metaldir.
Özellikleri
- Atomik Sembol: Te
- Atom Numarası: 52
- Eleman kategorisi: Metalloid
- Yoğunluk: 6.24 g / cm 3
- Erime Noktası: 841.12 ° F (449.51 ° C)
- Kaynama Noktası: 1810 ° F (988 ° C)
- Moh'ın Sertliği: 2.25
Özellikleri
Tellüryum aslında bir metaloiddir . Metaloidler veya yarı metaller, hem metallerin hem de metal olmayan özelliklerin sahip olduğu elementlerdir.
Saf tellür rengi gevrek, kırılgan ve hafif zehirlidir. Yutma sindirim sistemi ve merkezi sinir sistemi problemlerinin yanı sıra uyuşukluğa da yol açabilir. Tellurium zehirlenmesi, kurbanlarda neden olduğu güçlü sarımsak benzeri kokularla tanımlanır.
Metaloid, ışığa maruz kaldığında ve atomik hizalanmasına bağlı olarak daha büyük iletkenlik gösteren bir yarı iletkendir.
Doğal olarak ortaya çıkan tellür, altından daha nadirdir ve yer kabuğunda herhangi bir platin grubu metali (PGM) olarak bulunması zor olmakla birlikte, ekstrakte edilebilir bakır cevheri gövdelerinde ve sınırlı sayıda son kullanımda bulunmasından dolayı tellürün fiyatı çok daha düşüktür. herhangi bir değerli metalden daha.
Tellurium hava veya su ile reaksiyona girmez ve erimiş halde bakır, demir ve paslanmaz çelik için aşındırıcıdır.
Tarihçe
Her ne kadar onun keşfinden habersiz olsa da, Franz-Joseph Mueller von Reichenstein 1782'de Transilvanya'dan altın örnekleri çalışırken başlangıçta antimon olduğuna inandığı tellürumu incelediler ve anlattılar.
Yirmi yıl sonra, Alman kimyacı Martin Heinrich Klaproth, "dünya" için Latince'yi anlatan tellürü izole etti.
Tellurium'un altın içeren bileşikler oluşturma yeteneği - metaloide özgü bir özellik - Batı Avustralya'nın 19. yüzyıldaki altın acele etmedeki rolüne yol açtı.
Tellurium ve altının bir bileşiği olan Calaverite, acele başlangıcında birkaç yıl boyunca bir değersiz 'aptalın altını' olarak yanlış tanımlanmış, çömleklerin doldurulması ve kullanılmasına yol açmıştır.
Altının bileşikten çıkarılabileceğinin farkına varıldığında, keşifçiler Kalaverit'te bertaraf edilmek için Kalgoorlie'deki sokakları kazmaya başlamışlardı.
Columbia, Colorado bölgedeki cevherlerin altın keşfinden sonra adını 1887'de Telluride olarak değiştirdi. İronik olarak, altın cevherleri kalaverit veya başka bir tellür içeren bileşik değildi.
Bununla birlikte, tellür için ticari uygulamalar, neredeyse tam bir yüzyıl için geliştirilmemiştir.
1960'larda bizmut- telurürde, termoelektrik, yarı iletken bir bileşik, soğutma ünitelerinde kullanılmaya başlandı. Ve aynı zamanda, aynı zamanda, tellür ayrıca, çelik ve metal alaşımlarında metalürjik bir katkı maddesi olarak kullanılmaya başlandı.
1950'li yıllara dayanan kadmiyum-tellürid (PV) fotovoltaik hücrelerine yönelik araştırmalar, 1990'larda ticari olarak ilerlemeye başladı. 2000 yılından sonra alternatif enerji teknolojilerine yapılan yatırımlardan kaynaklanan elementler için artan talep, unsurun sınırlı mevcudiyeti ile ilgili bazı endişelere yol açmıştır.
Üretim
Elektrolitik bakır arıtma sırasında toplanan anot çamuru, sadece bakır ve baz metallerin bir yan ürünü olarak üretilen tellürün ana kaynağıdır.
Diğer kaynaklar arasında kurşun , bizmut, altın, nikel ve platin eritme sırasında üretilen baca tozları ve gazlar sayılabilir.
Her iki selenidi (ana selenyum kaynağı) ve telluridleri içeren bu anot çamurları, genellikle% 5'ten fazla bir tellür içeriğine sahiptir ve Telluride ila sodyumun dönüştürülmesi için 932 ° F (500 ° C) 'de sodyum karbonat ile kavrulur Tellürit.
Su kullanarak, tellürler daha sonra kalan malzemeden süzülür ve tellür dioksite (TeO 2 ) dönüştürülür.
Sülfürik asit içinde oksitin kükürt dioksit ile reaksiyona girmesiyle bir metal olarak tellür dioksit azalır. Metal, daha sonra elektroliz kullanılarak saflaştırılabilir.
Tellurium üretimi konusunda güvenilir istatistikler almak zor, ancak küresel rafineri üretiminin yılda 600 metrik ton civarında olduğu tahmin ediliyor.
En büyük üretici ülkeler ABD, Japonya ve Rusya'yı içermektedir.
Peru, 2009 yılında La Oroya madeninin ve metalürji tesisinin kapanmasına kadar büyük bir tellür üreticiydi.
Başlıca tellür arıtıcıları şunları içerir:
- Asarco (ABD)
- Uralektromlu (Rusya)
- Umicore (Belçika)
- 5N Plus (Kanada)
Enerji tüketen uygulamalarda kullanımından dolayı (örneğin etkin veya ekonomik olarak toplanıp işlenemeyen) Tellurium geri dönüşümü hala çok sınırlıdır.
Uygulamalar
Her yıl üretilen tüm tellürlerin yarısını oluşturan tellür için esas kullanım, işlenebilirliği arttırdığı çelik ve demir alaşımlarıdır.
Elektrik iletkenliğini azaltmayan tellür, aynı amaç için ve aynı zamanda yorgunluğa karşı direncin artmasıyla da bakır ile alaşımlanır.
Kimyasal uygulamalarda, tellür, kauçuk üretiminde vulkanize edici bir ajan ve hızlandırıcı olarak, ayrıca sentetik elyaf üretiminde ve yağ rafinasyonunda bir katalizör olarak kullanılır.
Belirtildiği gibi, tellürumun yarı iletken ve ışığa duyarlı özellikleri de CdTe güneş hücrelerinde kullanılmasına neden olmuştur. Ancak, yüksek saflıkta tellür, aşağıdakileri de içeren bir dizi başka elektronik uygulamaya sahiptir:
- Termal görüntüleme (mercury-cadmium-telluride)
- Faz değişimi bellek yongaları
- Kızılötesi sensörler
- Termo-elektrikli soğutma cihazları
- Isı arayan füzeler
Diğer tellurium kullanımları şunları içerir:
- Kumlama kapaklar
- Cam ve seramik pigmentleri (mavi ve kahverengi tonları eklediğinde)
- Yeniden yazılabilir DVD'ler, CD'ler ve Blu-ray diskler (telluriumoksit)