Tellurium je těžký a vzácný drobný kov, který se používá ve slitinách oceli a jako světlo citlivý polovodič v technologii solárních článků.
Vlastnosti
- Atomový symbol: Te
- Atomové číslo: 52
- Prvek Kategorie: Metalloid
- Hustota: 6,24 g / cm3
- Bod tání: 841,12 ° F (449,51 ° C)
- Bod varu: 1810 ° F (988 ° C)
- Tvrdost Moh: 2,25
Charakteristiky
Telur je ve skutečnosti metaloid . Metalloidy nebo polokovy jsou prvky, které mají jak vlastnosti kovů, tak i nekovy.
Čistý telur je stříbrný, křehký a lehce toxický. Požití může vést k ospalosti, stejně jako k zažívacímu traktu a problémům s centrálním nervovým systémem. Otrava tellurem je známá silným vůněm česneku, který způsobuje u obětí.
Metalloid je polovodič, který vykazuje větší vodivost při vystavení světlu a v závislosti na jeho atomovém uspořádání.
Přirozeně se vyskytující telur je vzácnější než zlato a těžko se nachází v zemské kůře jako jakýkoliv kovový platinový kov (PGM), ale vzhledem k jeho existenci v tělech extrahovatelných měděných rud a jeho omezeném počtu konečných použití, cena teluru je mnohem nižší než jakýkoli vzácný kov.
Telur nereaguje se vzduchem nebo vodou a je v roztavené formě korozivní vůči mědi, železe a nerezové oceli
Dějiny
Přestože Franz-Josef Mueller von Reichenstein nevěděl o svém objevu, studoval a popsal telur, který původně věřil, že je antimonem , zatímco studuje zlaté vzorky z Transylvánie v roce 1782.
O dvacet let později německý chemik Martin Heinrich Klaproth izoloval telur a označil to řeč , latinu za "zemi".
Telurrium je schopnost tvořit sloučeniny se zlatou - vlastnost, která je jedinečná pro metalloid - vedla k jeho roli v západní Austrálii je z 19. století zlatý spěch.
Calaverite, sloučenina teluru a zlata, byla po řadu let nesprávně identifikována jako bezstarostná "zlatá bláta" na počátku spěchu, což vedlo k jeho likvidaci a použití při vyplňování výmolů.
Jakmile bylo zjištěno, že zlato mohlo být - vlastně docela snadné - vyloučeno ze směsi, prosperanti doslova vykopali ulice v Kalgoorlie, aby se zbavili kalaveritu.
Kolumbie, Colorado změnil název na Telluride v roce 1887 po objevení zlata v rudách v oblasti. Paradoxně, zlaté rudy nebyly kalavrit ani žádná jiná sloučenina obsahující teluru.
Komerční aplikace teluru však nebyly vyvinuty takřka další století.
Během šedesátých let se v chladicích jednotkách začala používat termoelektrická polovodičová sloučenina. A v téže době se také začalo používat telur jako metalurgická přísada do ocelí a kovových slitin .
Výzkum fotodetálních článků (CdTe), které se datují do padesátých let minulého století, začal v 90. letech prosazovat komerční výsledky. Zvyšující se poptávka po prvcích, která vyplývá z investic do alternativních energetických technologií po roce 2000, vedla k některým obavám z omezené dostupnosti prvku.
Výroba
Anodový kal, shromážděný během elektrolytické rafinace mědi, je hlavním zdrojem teluru, který se vyrábí pouze jako vedlejší produkt z mědi a obecných kovů .
Jiné zdroje mohou zahrnovat kouřové prachy a plyny vznikající při tavení olova , bizmutu, zlata, niklu a platiny .
Takové anodové kaly, které obsahují jak selenidy (hlavní zdroj selenu), tak teluridy, mají často obsah teluru více než 5% a mohou být praženi uhličitanem sodným při teplotě 500 ° C, aby se tellurid přeměnil na sodík teluritu.
Pomocí vody se telurity vylupují ze zbývajícího materiálu a převedou se na oxid uhličitý (TeO 2 ).
Oxid vápenatý se redukuje jako kov reakcí oxidu s oxidem siřičitým v kyselině sírové. Kov může být potom čištěn elektrolýzou.
Spolehlivé statistiky o výrobě teluru jsou obtížné, ale odhaduje se, že celková výroba rafinérií dosahuje 600 tun ročně.
Mezi největší producentské země patří USA, Japonsko a Rusko.
Peru byl velkým producentem teluru až do uzavření lomu a metalurgického zařízení La Oroya v roce 2009.
Mezi hlavní rafinérie na výrobu teluru patří:
- Asarco (USA)
- Uralectromed (Rusko)
- Umicore (Belgie)
- 5N Plus (Kanada)
Recyklace tellura je stále velmi omezená kvůli jeho použití v disipativních aplikacích (tj. Těch, které nelze efektivně nebo ekonomicky shromažďovat a zpracovávat).
Aplikace
Hlavním konečným užitím pro telurov, které tvoří ročně až polovinu celkového teluru, je v oceli a slitinách železa, kde se zvyšuje obrobitelnost.
Telur, který nezhoršuje elektrickou vodivost , je také legován mědí pro stejný účel a vedl ke zvýšení odolnosti proti únavě.
V chemických aplikacích se telur používá jako vulkanizační činidlo a urychlovač při výrobě pryže, jakož i katalyzátoru při výrobě syntetických vláken a rafinace ropy.
Jak bylo zmíněno, polovodivé a světlo citlivé vlastnosti teluru také vedly k jeho použití v solárních článcích CdTe. Velmi čistý telur má však řadu dalších elektronických aplikací, včetně:
- Tepelné zobrazování (rtuť-kadmium-telurrid)
- Paměťové čipy pro změnu fáze
- Infračervené senzory
- Tepelně-elektrické chladicí zařízení
- Rakety hledající teplo
Další použití teluru se týká:
- Tryskací trysky
- Skleněné a keramické pigmenty (kde dodává odstíny modré a hnědé)
- Přepisovatelné disky DVD, disky CD a disky Blu-ray (suborid teluru)