- Te
-
Теллу́р / Tellurium (Te) Атомный номер 52 Внешний вид простого вещества 
Свойства атома Атомная масса
(молярная масса)127,6 а. е. м. (г/моль) Радиус атома 160 пм Энергия ионизации
(первый электрон)869,0 (9,01) кДж/моль (эВ) Электронная конфигурация [Kr] 4d10 5s2 5p4 Химические свойства Ковалентный радиус 136 пм Радиус иона (+6e) 56 211 (-2e) пм Электроотрицательность
(по Полингу)2,1 Электродный потенциал 0 Степени окисления +6, +4, +2 Термодинамические свойства простого вещества Плотность 6,24 г/см³ Удельная теплоёмкость 0,201 Дж/(K·моль) Теплопроводность 14,3 Вт/(м·K) Температура плавления 722,7 K Теплота плавления 17,91 кДж/моль Температура кипения 1 263 K Теплота испарения 49,8 кДж/моль Молярный объём 20,5 см³/моль Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки гексагональная Период решётки 4,450 Å Отношение c/a 1,330 Температура Дебая n/a K Te 52 127,60 5s²5p4 Теллур Теллу́р — химический элемент с атомным номером 52 в периодической системе и атомной массой 127,60; обозначается символом Te (лат. Tellurium), относится к семейству металлоидов.
Содержание
История
Впервые был найден в 1782 году в золотоносных рудах Трансильвании горным инспектором Францом Иозефом Мюллером (впоследствии барон фон Рейхенштейн), на территории Австро-Венгрии. В 1798 году Мартин Генрих Клапрот выделил теллур и определил важнейшие его свойства.
Происхождение названия
От латинского tellus, родительный падеж telluris, Земля.
Нахождение в природе
Содержание в земной коре 1·10-6 % по массе. Известно около 100 минералов теллура. Важнейшие из них: алтаит PbTe, сильванит AgAuTe4, калаверит AuTe2, тетрадимит Bi2Te2S. Встречаются кислородные соединения теллура, например ТеО2 — теллуровая охра.
Встречается самородный теллур и вместе с селеном и серой (японская теллуристая сера содержит 0,17 % Те и 0,06 % Se).
Важный источник теллура — медные и свинцовые руды.
Получение
Основной источник — шламы электролитического рафинирования меди и свинца. Шламы подвергают обжигу, теллур остается в огарке, который промывают соляной кислотой. Из полученного солянокислого раствора теллур выделяют, пропуская через него сернистый газ SO2.
Для разделения селена и теллура добавляют серную кислоту. При этом выпадает диоксид теллура ТеО2, а H2SeO3 остается в растворе.
Из оксида ТеО2 теллур восстанавливают углем.
Для очистки теллура от серы и селена используют его способность под действием восстановителя (Al) в щелочной среде переходить в растворимый дителлурид динатрия Na2Te2:
- 6Te + 2Al + 8NaOH = 3Na2Te2 + 2Na[Al(OH)4].
Для осаждения теллура через раствор пропускают воздух или кислород:
- 2Na2Te2 + 2H2O + O2 = 4Te + 4NaOH.
Для получения теллура особой чистоты его хлорируют
- Te + 2Cl2 = TeCl4.
Образующийся тетрахлорид очищают дистилляцией или ректификацией. Затем тетрахлорид гидролизуют водой:
- TeCl4 + 2H2O = TeO2 + 4HCl,
а образовавшийся ТеО2 восстанавливают водородом:
- TeO2 + 4H2 = Te + 2H2O.
Цены
Теллур — редкий элемент, и значительный спрос при малом объёме добычи определяет высокую его цену (около 200—300 долл. за кг в зависимости от чистоты), но, несмотря на это, диапазон областей его применения постоянно расширяется.
Физико-химические свойства
Теллур — хрупкое серебристо-белое вещество с металлическим блеском. В тонких слоях на просвет красно-коричневый, в парах — золотисто-жёлтый.
Применение
Сплавы
Теллур применяется в производстве сплавов свинца с повышенной пластичностью и прочностью (применяемых, например, при производстве кабелей). При введении 0,05 % теллура потери свинца на растворение под воздействием серной кислоты снижаются в 10 раз, и это используется при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов. Так же важно то обстоятельство, что легированный теллуром свинец при обработке пластической деформацией не разупрочняется, и это позволяет вести технологию изготовления токоотводов аккумуляторных пластин методом холодной высечки и значительно увеличить срок службы и удельные характеристики аккумулятора.
Термоэлектрические материалы
Монокристалл теллурида висмутаТакже велика его роль в производстве полупроводниковых материалов и, в частности, теллуридов свинца, висмута, сурьмы, цезия. Очень важное значение в ближайшие годы приобретёт производство теллуридов лантаноидов, их сплавов и сплавов с селенидами металлов для производства термоэлектрогенераторов с весьма высоким (до 72—78 %) КПД, что позволит применить их в энергетике и в автомобильной промышленности.
Так, например, недавно обнаружена очень высокая термо-ЭДС в теллуриде марганца (500 мкВ/К) и в его сочетании с селенидами висмута, сурьмы и лантаноидов, что позволяет не только достичь весьма высокого КПД в термогенераторах но и осуществить уже в одной ступени полупроводникового холодильника охлаждение вплоть до области криогенных (температурный уровень жидкого азота) температур и даже ниже. Лучшим материалом на основе теллура для производства полупроводниковых холодильников в последние годы явился сплав теллура, висмута и цезия, который позволил получить рекордное охлаждение до −237 °C. В то же время, как термоэлектрический материал, перспективен сплав теллур-селен (70 % селена), который имеет коэффициент термо-ЭДС около 1200 мкВ/К.
Узкозонные полупроводники
Совершенно исключительное значение также получили сплавы КРТ (кадмий-ртуть-теллур), которые обладают фантастическими характеристиками для обнаружения излучения от стартов ракет и наблюдения за противником из космоса через атмосферные окна (не имеет значение облачность). КРТ является одним из наиболее дорогих материалов в современной электронной промышленности.
Высокотемпературная сверхпроводимость
Ряд систем, имеющих в своем составе теллур, недавно обнаружили существование в них трёх (возможно четырёх) фаз, сверхпроводимость в которых не исчезает при температуре несколько выше температуры кипения жидкого аммиака.
Производство резины
Отдельной областью применения теллура является его использование в процессе вулканизации каучука.
Производство халькогенидных стёкол
Варке специальных марок стекла (где он применяется в виде двуокиси), кроме того, некоторые стёкла на основе теллура являются полупроводниками (достоинство таких стёкол — прозрачность, легкоплавкость и электропроводность), что, в свою очередь, нашло применение в конструировании специальной химической аппаратуры (реакторов).
Источники света
Ограниченное применение теллур находит для производства ламп с его парами — они имеют спектр, очень близкий к солнечному.
компакт-дисках (в частности, фирмы марки «Verbatim») для создания деформируемого отражающего слоя.
Биологическая роль
Микроколичества теллура всегда содержатся в живых организмах, его биологическая роль не выяснена.
Физиологическое действие
Теллур и его летучие соединения токсичны. Попадание в организм вызывает тошноту, бронхиты, пневмонию. ПДК в воздухе колеблется для различных соединений 0,007—0,01 мг/м³, в воде 0,001—0,01 мг/л.
При отравлениях теллур выводится из организма в виде отвратительно пахнущих теллурорганических соединений — алкилтеллуридов.
Ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.
