Metaal profiel en eigenschappen van Tellurium

Tellurium is een zwaar en zeldzaam klein metaal dat wordt gebruikt in staallegeringen en als lichtgevoelige halfgeleider in zonneceltechnologie.

Eigenschappen

• Atoomgetal: Te
• Atoomgetal: 52
• Element Categorie: Metalloid
• Dichtheid: 6. 24 g / cm ³
• Smeltpunt: 841. 12 ° F (449. 51 ° C)
• Kookpunt: 1810 ° F (988 ° C)
• Moh's Hardheid: 2. 25

Kenmerken

Tellurium is eigenlijk een metalloid. Metalloïden, of semi-metalen, zijn elementen die beide eigenschappen van metalen en niet-metalen bezitten.

Pure tellurium is zilver van kleur, bros en licht giftig. Inslikken kan leiden tot slaperigheid en spijsverteringskanaal en problemen in het centrale zenuwstelsel. Telluriumvergiftiging wordt geïdentificeerd door de krachtige knoflookachtige geur die het bij slachtoffers veroorzaakt.

De metalloid is een halfgeleider die meer geleidbaarheid aangeeft wanneer het aan licht wordt blootgesteld en afhankelijk van zijn atoomuitlijning.

Natuurlijk voorkomend tellurium is zeldzamer dan goud en zo moeilijk te vinden in de aardkorst als platina groepsmetaal (PGM), maar door zijn bestaan ​​in uitneembare koperen ertslichamen en het beperkte aantal eindgebruikers telluriumprijs is veel lager dan elk edelmetaal.

Tellurium reageert niet met lucht of water en is in gesmolten vorm corrosief voor koper, ijzer en roestvrij staal.

Geschiedenis

Alhoewel het onbewust is van zijn ontdekking, Franz-Joseph Mueller von Reichenstein studeerde en beschreef tellurium, dat hij aanvankelijk geloofde antimoon, terwijl hij in 1782 gouden monsters uit Transsylvanië studeerde.

Twintig jaar later was de Duitse chemicus Martin Heinrich Klaproth geïsoleerde tellurium, waarin hij tellus , latijn voor 'aarde'.

Het vermogen van Tellurium om verbindingen met goud te vormen - een eigenschap die uniek is voor de metalloid - leidde tot zijn rol in de westerse rush van de 19e eeuw in West-Australië.

Calaverite, een verbinding van tellurium en goud, werd voor een aantal jaren in het begin van de haas verkeerd geïdentificeerd als een waardeloze 'gouden goud', wat leidde tot de verwijdering en het gebruik ervan bij het vullen van potten.

Zodra het besefte was dat goud - in feite, heel gemakkelijk - uit de verbinding kon worden geëxtraheerd, konden prospecteurs de straten in Kalgoorlie letterlijk graven om de calaveriet weg te krijgen.

Columbia, Colorado veranderde zijn naam in Telluride in 1887 na de ontdekking van goud in ertsen in de omgeving. Ironisch genoeg waren de gouden ertsen niet calaveriet of enige andere telluriumbevattende verbinding.

Commerciële toepassingen voor tellurium werden echter niet voor bijna een hele volle eeuw ontwikkeld.

In de jaren 1960 begon bismut-telluride, een thermo-elektrische, halfgeleidende verbinding, te worden gebruikt in koelaggregaten. En ongeveer hetzelfde tijdstip begon tellurium ook te worden gebruikt als metallurgisch additief in staal en metaallegeringen.

In de jaren negentig begon het onderzoek naar cadmium-telluride (CdTe) fotovoltaïsche cellen (PVC's) die uit de jaren 1950 dateren. De toenemende vraag naar de elementen, die voortvloeit uit de investering in alternatieve energietechnologieën na 2000, heeft geleid tot enige bezorgdheid over de beperkte beschikbaarheid van het element.

Productie

Anodeslib, verzameld tijdens elektrolytische koperraffinage, zijn de belangrijkste bron van tellurium, die alleen wordt geproduceerd als bijproduct van koper en basismetalen.

Andere bronnen kunnen vuilstof en gassen bevatten die geproduceerd worden tijdens lood-, bismuth-, goud-, nikkel- en platina-smeltingen.

Zo'n anodeslib, die zowel seleniden (een belangrijke bron van selenium) en telluriden bevat, heeft vaak een telluriumgehalte van meer dan 5% en kan bij natriumcarbonaat bij 500 ° C worden geroosterd om de telluride aan natrium telluriet.

Met behulp van water worden vervolgens tellurieten uit het overblijvende materiaal gelekt en omgezet in telluurdioxyde (TeO ₂ ).

Telluriumdioxide wordt verminderd als een metaal door het oxide met zwaveldioxide in zwavelzuur te laten reageren. Het metaal kan vervolgens worden gezuiverd met behulp van elektrolyse.

Betrouwbare statistieken over telluriumproductie zijn moeilijk te vinden, maar de wereldwijde raffinaderijproductie wordt jaarlijks geraamd op 600 ton.

De grootste producerende landen zijn de VS, Japan en Rusland.

Peru was een grote telluriumproducent tot de sluiting van de La Oroya-mijn en de metallurgische faciliteit in 2009.

Major tellurium-raffinaderijen omvatten:

• Asarco (USA)
• Uralectromed (Rusland)
• Umicore België)
• 5N Plus (Canada)

Recycling van Tellurium is nog steeds zeer beperkt door het gebruik ervan in dissipatieve toepassingen (dwz die niet effectief of economisch kunnen worden verzameld en verwerkt).

Toepassingen

Het belangrijkste eindgebruik voor tellurium, dat voor zover de helft van alle tellurium per jaar produceert, is in staal- en ijzerlegeringen waar het machinabiliteit verhoogt.

Tellurium, dat de elektrische geleiding niet vermindert, wordt ook voor hetzelfde doel met koper gelegeerd en leidt tot betere weerstand tegen vermoeidheid.

In chemische toepassingen wordt tellurium gebruikt als vulkaniserend middel en versneller in rubberproductie, evenals een katalysator in synthetische vezelproductie en olieverfijning.

Zoals gezegd, hebben de halfgeleidende en lichtgevoelige eigenschappen van Tellurium ook geleid tot gebruik in CdTe zonnecellen. Maar high purity tellurium heeft ook een aantal andere elektronische toepassingen, waaronder:

• Thermische beeldvorming (kwik-cadmium-telluride)
• Faseverandering geheugenchips
• Infrarood sensoren
• Thermo-elektrische koelapparaten < Hitte-zoekende raketten
• Andere toepassingen van tellurium zijn onder meer in:

Blastkappen

• Glas- en keramische pigmenten (waar het blauw en bruin tinten opneemt)
• Rewritable DVD's, CD's en blu-ray discs tellurium-suboxide)