Struktura terbio, właściwości, użycia, uzyskiwanie

On terb Jest to element, który należy do grupy Lantanids, z SO -zwanymi ziemiami rzadki. Ma liczbę atomową 65 i obfitość w 1.2 ppm. Nie jest to w izolacji, ale bycie częścią kilku minerałów, w tym Monacita i Bastnäsita.

Terbio został odkryty w 1843 r. Przez szwedzkiego chemika Carla Gustava Mosandera w minerałach Gadolinita. Mosender traktował ITUM wodorotlenkiem amonu, tlenkiem metalu i stwierdzony jako zanieczyszczenia dwie nieznane substancje, które nazwał erbia i terbia: substancje, które odpowiednio zawierają metale erbio i terbio.

Metalowa próbka Terbio. Źródło: obrazy Hi-Resa elementów chemicznych, CC przez 3.0, Via Wikimedia Commons

Nazwa terbio jest podobnie jak nazwa ititrium, szwedzkiej wiosce Ytterby, w której trwały próbki mineralogiczne. Często zdarza się, że „terbio” jest łatwo zdezorientowane przez „erbio” i „iterbio”.

Terbio ma kilka zastosowań ze względu na jego właściwości magnetyczne i fluorescencyjne. Tworzy swoje związki ze stanem utleniania +3, ale w niektórych przypadkach wykorzystuje stan utleniania +4. Ma w sumie 38 izotopów, z których jedyną stabilną jest ¹⁵⁹TB.

[TOC]

Struktura terbio

Terbio tworzy kryształy z kompaktowymi strukturami sześciokątnymi (HCP) w temperaturze pokojowej, która jest znana jako faza α. Kiedy kryształy te podgrzewają do 1289 °.

Elektroniczna Konfiguracja

Elektroniczne ustawienie Terbio

Terbio ma następującą konfigurację elektroniczną:

[Xe] 4f⁹ 6s²

Mając 9 elektronów na orbitalach 4F i będąc dziewiątym członkiem Lantanidów, powiedział, że konfiguracja elektroniczna nie stanowi żadnej nieprawidłowości w stosunku do nakazu wypełnienia wskazanego na podstawie zasady Aufbau.

Właściwości Terbio

Wygląd fizyczny

Srebrny biały stały metal. Jest plastyczny, plastyczny, odporny na uderzenia. Jego kation tb³⁺ Jest fluorescencyjny i emituje jasnozielone światło. Jednak jego fluorescencja jest widoczna tylko w stanie stałym.

Liczba atomowa

65

Masa cząsteczkowa

158.925 g/mol

Temperatura topnienia

1356 ° C

Punkt wrzenia

3123 ºC

Gęstość

8.25 g/cm³

Fusion Heat

10.15 kJ/mol

Może ci służyć: biodiesel: historia, właściwości, typy, zalety, wady

Ciepło parowe

391 kJ/mol

Pojemność kaloryczna trzonowa

28.91 kJ/mol

Stany utleniania

Podobnie jak inne lantanowce, jego główny stan utleniania wynosi +3 (TB³⁺), ale możesz także przedstawić stan utleniania +4 (TB⁴⁺). Na przykład w związkach Tbo₂ i TBF₄ Terbio spełnia stan utleniania +4.

Elektronialiczność

1.2 na skali Pauling.

Energie jonizacyjne

Po pierwsze: 565.8 kJ/mol

Po drugie: 1110 kJ/mol

Po trzecie: 2114 kJ/mol

Zakon magnetyczny

W temperaturze pokojowej jest to metal paramagnetyczny, który można zebrać za pomocą magnesu neodymu. Ale w temperaturze 230 K (-43 °.

Reaktywność

Terbio jest stabilne w powietrzu, w tym wysokie temperatury, ze względu na obecność ciemnobrązowego tlenku, który go obejmuje.

Ten metal jest w stanie utworzyć trzy tlenki: TB₂ALBO₃, Biały i zakurzony, będąc wspólną postacią tlenków przedstawionych przez lantanowce; Tbo₂, stosowane przez utlenianie +4 i jest wytwarzane z tlenu atomowego; i gruźlica₄ALBO₇, Ciemnobrązowy tlenek przedstawiony przez stany utleniania +3 i +4.

Terbio reaguje z wodą tworzącą wodorotlenek i uwalniając gaz wodorowy. Jest również atakowany przez rozcieńczone kwasy tworzące sole i uwalniając gaz wodorowy.

Terbio reaguje z kwasem siarkowym, uzyskując TB₂(POŁUDNIOWY ZACHÓD₄)₃. Ta sól jest w stanie emitować zieloną fluorescencję. Terbio jest łączone ze wszystkimi halogenami przez stan utleniania +3 (TBF₃, TBCL₃, itp.).

Aplikacje

Fluorescencja

Związki terbio (III) charakteryzują się ich zieloną fluorescencją przez pochłanianie promieniowania UV. Źródło: Leiem, CC BY-SA 4.0, Via Wikimedia Commons

Terbio jest używane jako zielony fosfor w aplikacjach oświetlenia trichromatycznego i kolorowych lamp telewizyjnych. Terbio wytwarza zielony kolor telefonów komórkowych jeżyny lub na innych ekranach o wysokiej rozdzielczości.

Jony TB³⁺ Służą one do pokazania obecności drobnoustrojów, stosując chlorek terbijski na zbadaną próbkę, który następnie jest oświetlony światłem ultrafioletowym. To powoduje, że żywe endospory świeciły zielonym kolorem.

Może ci służyć: Rozwiązania molowe: koncepcja, przygotowanie, przykłady

Terbio (TB³⁺), Europio (UE³⁺) i Tulio (TM³⁺) Są używane do wykrywania fałszowania biletów euro, ponieważ gdy bilety z światłem ultrafioletowym są oświetlone.

Stopy

Stop terbio-hierro jest używany w budowie folii metalowych do rejestracji danych magneto-pozycyjnych.

Do produkcji magnesów stosuje się inny stop neodymu-terbio-disprosio, który jest w stanie zachować ich magnetyzm w wysokich temperaturach. Tego rodzaju magnesy są używane w silnikach elektrycznych, w których wytwarzane są wysokie temperatury.

Terfenol jest stopem term. Ten stop jest używany w głośnikach „Soundbug”, które pozwalają nam użyć tabeli lub komputerów stacjonarnych jako głośników. Ponadto stop ten jest używany w magnetycznie kontrolowanych aktywatorach, systemach dźwiękowych i czujnikach ciśnienia.

Inne zastosowania

Terbio służy do domoparu fluoru wapnia, wolframu wapnia i molibdate Strontium, związków stosowanych w stanie stałym i światłowodowym. Terbio jest również stosowane w żarówkach o niskim zużyciu i lampach rtęciowych.

Terbio został wykorzystany do poprawy bezpieczeństwa x -szale, ponieważ poprzez poprawę jego rozdzielczości pozwala na skrócenie czasu ekspozycji.

Wraz z Gadolinio, terbio zastosowano do budowy dwuetapowej testowej lodówki: gadolinium jako stadium wysokiej temperatury, a terbio jako stadium niskiej temperatury.

Uzyskanie

Surowiec

Terbio ma obfitość 1.2 ppm w korze Ziemi, będąc elementem, który nie jest w formie wolnej. Jest obecny w Monacita, Xenotima, Bastnäsita i Euxenita Minerals, przy czym ten ostatni był tlenek zawierający 1% terbio.

Separacja

Terbio jest ekstrahowane na rynku z monacytu i bastnäsite przez początkowe kruszenie tych minerałów, a następnie obróbkę kwasem siarkowym i regulacją pH roztworu z wodorotlenkiem sodu do pH między 3 a 4. To powoduje oddzielenie toru.

Może ci służyć: kwas láurowy: struktura, właściwości, zastosowania, korzyści, skutki

Następnie roztwór traktuje się szczawianu amonu, do późniejszego tworzenia tlenków ziem rzadkich. Następnie tlenki rozpuszczane są w kwasie azotowym, co powoduje oddzielenie cerio. Terbio jest oddzielone jako podwójna sól azotanu soli przez krystalizację.

Najbardziej skuteczną metodą oddzielania soli terbio jest chromatografia wymiany jonowej. Jony ziem rzadkich są wchłaniane odpowiednią żywicą wymiany jonów poprzez interakcje z jonami wodoru, amonu lub metali obecnych.

Jony ziem rzadkich są oddzielone od żywicy przez jej pranie za pomocą odpowiedniego środka dla każdego konkretnego metalu.

Produkcja

Oddzielili jony minerałów termicznych, ich chlorki lub fluorki reagują z metalowym wapniem w topnieniu tantalio, a metalotermalna redukcja występuje. Zanieczyszczenia wapnia i tantalium są eliminowane przez zastosowanie destylacji próżniowej.

Z drugiej strony terbio można również uzyskać przez elektrolizę tlenku cieplnego w stopionym chlorku wapnia.

Izotopy

Terbio ma w sumie 38 izotopów, między ¹³⁵TB i ¹⁷²Tb, z którego jedynym stabilnym izotopem jest ¹⁵⁹Tb; który odpowiada prawie 100% terbio uzyskanego z skorupy Ziemi. Reszta izotopów termicznych jest radioaktywna.

Większość radioaktywnych izotopów termicznych to emitera cząstek β^- lub β⁺. Średni czas życia większości z nich jest bardzo krótki, podkreślając ¹³⁸Gruźlica z półfondami pół -life. Tymczasem jego najważniejsze izotopy są: ¹⁵⁸Gruźlica (58 lat) i ¹⁵⁷TB (71 lat).

Bibliografia

1. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (czwarta edycja). MC Graw Hill.
2. Dr. Doug Stewart. (2020). Fakty elementów terbu. Odzyskane z: Chemicool.com
3. Redaktorzy Enyclopaedia Britannica. (2020). Terb. Odzyskane z: Britannica.com
4. Wikipedia. (2020). Terb. Źródło: w:.Wikipedia.org
5. National Center for Biotechnology Information. (2020). Terb. Podsumowanie elementu Pubchema dla atomicnumer 65. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov
6. Helmestine, Anne Marie, pH.D. (28 sierpnia 2020). Fakty terbowe - gruźlica lub liczba atomowa 65. Odzyskane z: Thoughtco.com
7. Royal Society of Chemistry. (2020). Terb. Odzyskane z: RSC.org
8. Lentech b.V. (2020). Terb. Odzyskane z: lentech.com
9. Personel nauk ścisłych na żywo. (17 lipca 2013 r.). Fakty o terbum. Odzyskane z: Livescience.com