Struktura terbio, lastnosti, uporabe, pridobivanje

On terbij To je element, ki spada v skupino lantanidov, tako imenovanih redkih zemljo in katerih kemični simbol je TB. Ima atomsko število 65 in obilje v 1.2 ppm. Ni v osamljenosti, ampak je del več mineralov, vključno z Monacito in Bastnäsita.

Terbio je leta 1843 odkril švedski kemik Carl Gustav Mosander v mineralu Gadolinita. Mosender je iTum zdravil z amonijevim hidroksidom, oksidom kovine in kot onesnaževalce našel dve neznani snovi, ki sta jih poimenovala Erbia in Terbia: snovi, ki vsebujejo kovine Erbio in Terbio.

Vzorec kovinskega terbio. Vir: Hi-res slike kemičnih elementov, cc do 3.0, prek Wikimedia Commons

Ime terbio je, tako kot ime Ititriuma. Pogosto se zgodi, da 'terbio' zlahka zmedeta 'erbio' in 'iterbio'.

Terbio ima več aplikacij zaradi svojih magnetnih in fluorescenčnih lastnosti. Svoje spojine tvori z oksidacijskim stanjem +3, v nekaterih primerih pa uporablja stanje oksidacije +4. Ima skupno 38 izotopov, od katerih je edini hlev ¹⁵⁹Tb.

[TOC]

Struktura terbio

Terbio tvori kristale s kompaktnimi šesterokotnimi strukturami (HCP) pri sobni temperaturi, ki je znana kot α faza. Ko se ti kristali segrejejo do 1289 ° C, utrpijo prehod na kubično strukturo, osredotočeno na telo (BCC), znano kot β faza.

Elektronska konfiguracija

Elektronska nastavitev terbio

Terbio ima naslednjo elektronsko konfiguracijo:

[Xe] 4f⁹ 6s²

Če imajo 9 elektronov v svojih 4F orbitalih in je deveti član lantanidov, je dejal, da elektronska konfiguracija ne predstavlja nobene nepravilnosti proti odredbi o izpolnjevanju.

Lastnosti terbio

Fizični videz

Srebrna bela trdna kovina. Je popljiv, duktilen, odporen na udarce. Njegov TB kation³⁺ Je fluorescentna in oddaja svetlo zeleno luč. Vendar je njegova fluorescenca vidna le v trdnem stanju.

Atomska številka

65

Molarna masa

158.925 g/mol

Tališče

1356 ° C

Vrelišče

3123 ° C

Gostota

8.25 g/cm³

Fuzijska toplota

10.15 kJ/mol

Lahko vam služi: biodizel: zgodovina, lastnosti, vrste, prednosti, slabosti

Toplota za uparjanje

391 kJ/mol

Molarna kalorična sposobnost

28.91 kJ/mol

Stanja oksidacije

Tako kot drugi lantanidi je tudi njegovo glavno oksidacijsko stanje +3 (TB³⁺), vendar lahko predstavite tudi stanje oksidacije +4 (TB⁴⁺). Na primer v tbo spojinah₂ in tbf₄ Terbio ustreza stanju oksidacije +4.

Elektronegativnost

1.2 na lestvici Pauling.

Ionizacijske energije

Prvi: 565.8 kJ/mol

Drugi: 1110 kJ/mol

Tretjič: 2114 kJ/mol

Magnetni vrstni red

Pri sobni temperaturi je paramagnetna kovina, ki jo je mogoče zbrati z neodimijevim magnetom. Toda pri temperaturi 230 K (-43 ° C) postane antiferromagnetni, ki se pri temperaturah pod 219 K spreminja v feromagnetne.

Reaktivnost

Terbio je stabilen v zraku, vključno z visokimi temperaturami, zaradi prisotnosti temno rjavega oksida, ki ga pokriva.

Ta kovina lahko tvori tri okside: TB₂Tudi₃, Bela in prašna, ki je skupna oblika oksidov, ki jih predstavljajo lantanidi; Tbo₂, Uporablja se z oksidacijo +4 in nastane iz atomskega kisika; in TB₄Tudi₇, Temno rjavi oksid, ki ga predstavljata stanja oksidacije +3 in +4.

Terbio reagira z vodo, ki tvori hidroksid in sprošča vodikov plin. Napadejo ga tudi razredčene kisline, ki tvorijo soli in sproščajo vodikov plin.

Terbio reagira z žveplovo kislino in pridobi TB₂(SW₄)₃. Ta sol lahko oddaja zeleno fluorescenco. Terbio je kombiniran z vsemi halogeni s svojim oksidacijskim stanjem +3 (TBF₃, Tbcl₃, itd.).

Prijave

Fluorescenca

Za terbio spojine (III) je značilno njihovo zeleno fluorescenco z absorpcijo UV sevanja. Vir: Leiem, CC BY-SA 4.0, prek Wikimedia Commons

Terbio se uporablja kot zeleni fosfor v aplikacijah trikromatske razsvetljave in v barvnih televizijskih cevi. Terbio proizvaja zeleno barvo mobilnih telefonov BlackBerry ali na drugih zaslonih visoke ločljivosti.

TB ioni³⁺ Uporabljajo se za prikaz prisotnosti mikrobov in na vzorcu nanesejo terbični klorid, ki ga je treba pregledati, ki je nato osvetljen z ultravijolično svetlobo. To povzroča, da bi žive endospore sijale z zeleno barvo.

Vam lahko služi: molarne rešitve: koncept, priprava, primeri

Terbio (TB³⁺), Europio (EU³⁺) in tulio (TM³⁺) Uporabljajo se za odkrivanje ponarejanja evro vozovnic, saj ko so vozovnice z ultravijolično svetlobo osvetljene, proizvajajo zeleno fluorescenco s terbio, eno rdečo by the Eurorij in drugo modro by the Tulle.

Zlitine

Pri gradnji kovinskih filmov za magneto-postično registracijo podatkov se uporablja zlitina Terbio-Hierro.

Za proizvodnjo magnetov se uporablja še ena zlitina neodimij-terbio-disprosio, ki lahko ohrani svoj magnetizem pri visokih temperaturah. Te vrste magnetov se uporabljajo v električnih električnih motorjih, kjer se proizvajajo visoke temperature.

Terfenol je zlitina termine. Ta zlitina se uporablja v zvočnikih "Soundbug", ki nam omogočajo, da uporabljamo mizo ali namizje kot zvočnike. Poleg tega se ta zlitina uporablja v magnetno nadzorovanih aktivatorjih, zvočnih sistemih in tlačnih senzorjih.

Druge uporabe

Terbio se uporablja za dopar kalcijev fluorid, kalcijev volfstate in stroncije. Terbio se uporablja tudi pri žarnicah z nizko porabo in svetilkami.

Terbio je bil uporabljen za izboljšanje varnosti X -Ray, saj z izboljšanjem njegove ločljivosti omogoča, da se čas izpostavljenosti zmanjša nanje.

Skupaj z Gadolinio je bil Terbio uporabljen za gradnjo dvostopenjskega testnega magnetnega hladilnika: Gadolinium kot visoko temperaturno stopnjo in terbio kot nizko temperaturno stopnjo.

Pridobivanje

Surovina

Terbio ima veliko 1.2 ppm v zemeljski skorji, ki je element, ki ni v prosti obliki. Prisoten je v mineralih Monacita, Xenotima, Bastnäsita in Euxenita, slednji pa je oksid, ki vsebuje 1% terbio.

Ločitev

Terbio se komercialno ekstrahira iz Monacita in Bastnäsite z začetnim drobljenjem teh mineralov, čemur sledi zdravljenje z žveplovo kislino in pH nastavitev pH raztopine z natrijevim hidroksidom na pH med 3 in 4. To daje ločitev torija.

Lahko vam služi: láurinska kislina: struktura, lastnosti, uporabe, koristi, učinki

Nato raztopino obdelamo z amonijevim oksalatom, za kasnejšo tvorbo redkih zemeljskih oksidov. Kasneje se oksidi raztopijo v dušikovi kislini, kar daje ločitev Cerio. Terbio je s kristalizacijo ločen kot dvojna solna nitratna sol.

Najučinkovitejša metoda za ločevanje terbio soli je s kromatografijo ionske izmenjave. Redki zemeljski ioni se absorbirajo v ustrezni smoli za izmenjavo ionov z interakcijo z vodikom, amonijevim ali kovinskim ionom, ki so prisotni v njem.

Redki zemeljski ioni so ločeni od smole s pranjem z ustreznim sredstvom za vsako določeno kovino.

Proizvodnja

Ločeni ioni toplotnih mineralov, njihovi kloridi ali fluoridi reagirajo s kovinskim kalcijam pri tališču tantalio. Nečistoče kalcija in tantalija se odpravijo z uporabo vakuumske destilacije.

Po drugi strani pa lahko terbio dobimo tudi z elektrolizo toplotnega oksida v staljenem kalcijevem kloridu.

Izotopi

Terbio ima skupno 38 izotopov, med ¹³⁵Tb in ¹⁷²Tb, od katerega je edini stabilen izotop ¹⁵⁹Tb; kar ustreza skoraj 100% terbio, pridobljenim iz Zemljine skorje. Preostali izotopi toplote so radioaktivni.

Večina radioaktivnih izotopov termičnih je oddajnikov β delcev^- ali β⁺. Povprečni življenjski čas večine je zelo kratek, poudarja ¹³⁸TB s polovico -kanosekundami na polovico. Medtem so njegovi izotopi na polovici življenja: ¹⁵⁸TB (58 let) in ¹⁵⁷TB (71 let).

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
2. Doktor. Doug Stewart. (2020). Dejstva o terbijevih elementih. Okrevano od: Chemicool.com
3. Uredniki Enyclopeedia Britannica. (2020). Terbij. Okrevano od: Britannica.com
4. Wikipedija. (2020). Terbij. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
5. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (2020). Terbij. Pubchem Element Povzetek za Atomicnumer 65. Okrevano od: pubchem.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov
6. Čelada, Anne Marie, ph.D. (28. avgust 2020). Terbijeva dejstva - TB ali atomska številka 65. Okreval od: Thoughtco.com
7. Royal Society of Chemistry. (2020). Terbij. Okrevano od: RSC.org
8. Lentech b.V. (2020). Terbij. Okrevano od: Lentech.com
9. Znanstveno osebje v živo. (17. julij 2013). Dejstva o terbiju. Okrevano od: Livescience.com