Terbio -structuur, eigenschappen, gebruik, verkrijgen

Hij terbium Het is een element dat behoort tot de Lantanids -groep, van de zogenaamde zeldzame aardes, en wiens chemisch symbool TB is. Het heeft een atoomnummer van 65 en een overvloed in de 1.2 ppm. Het is niet afzonderlijk, maar deel uitmaken van verschillende mineralen, waaronder de monacita en de Bastnäsita.

De terbio werd in 1843 ontdekt door de Zweedse chemicus Carl Gustav Mosander, in de Gadolinita Mineral. Mosder behandelde de Itum met ammoniumhydroxide, een oxide van het metaal, en gevonden als verontreinigingen twee onbekende stoffen, die hij Erbia en Terbia noemde: stoffen die respectievelijk de metalen bevatten Erbio en terbio.

Metalen terbio -monster. Bron: Hi-Res Images ofChemical Elements, CC door 3.0, via Wikimedia Commons

De naam van de terbio is te wijten, zoals die van het ititrium, aan het Zweedse dorp Ytterby, waar de mineralogische monsters zijn voortgezet. Het gebeurt vaak dat de 'terbio' gemakkelijk wordt verward door de 'Erbio' en de 'iterbio'.

De terbio heeft verschillende toepassingen vanwege zijn magnetische en fluorescentie -eigenschappen. Het vormt zijn verbindingen met de oxidatietoestand +3, maar in sommige gevallen gebruikt het de oxidatietoestand +4. Het heeft in totaal 38 isotopen, waarvan de enige stal de ¹⁵⁹Tuberculose.

[TOC]

Terbio structuur

De terbio vormt kristallen met compacte hexagonale structuren (HCP) bij kamertemperatuur, die bekend staat als α -fase. Wanneer deze kristallen tot 1289 ºC verwarmen, hebben ze een overgang naar de kubieke structuur gecentreerd in het lichaam (BCC), bekend als de β -fase.

Elektronische configuratie

Elektronische terbio -instelling

De terbio heeft de volgende elektronische configuratie:

[XE] 4F⁹ 6s²

Met 9 elektronen in hun 4F -orbitalen, en het negende lid van de Lanthanides, zei dat elektronische configuratie geen onregelmatigheid biedt tegen het vulbevel dat wordt aangegeven door het AUFBAU -principe.

Terbio eigenschappen

Fysiek uiterlijk

Zilveren wit massief metaal. Het is kneedbaar, ductiel, bestand tegen effecten. Zijn tbc -kation³⁺ Het is fluorescerend en straalt een felgroen licht uit. De fluorescentie ervan is echter alleen zichtbaar in vaste toestand.

Atoomnummer

65

Molaire massa

158.925 g/mol

Smeltpunt

1356 ºC

Kookpunt

3123 ºC

Dikte

8.25 g/cm³

Fusiewarmte

10.15 kJ/mol

Het kan u van dienst zijn: Biodiesel: geschiedenis, eigenschappen, typen, voor-, nadelen

Verdampingswarmte

391 kJ/mol

Molaire caloriecapaciteit

28.91 kJ/mol

Oxidatietoestanden

Net als de andere lanthaniden is de belangrijkste oxidatietoestand +3 (TB³⁺), maar u kunt ook de oxidatietoestand +4 presenteren (TB⁴⁺)). Bijvoorbeeld in TBO -verbindingen₂ en TBF₄ De terbio voldoet aan een oxidatietoestand van +4.

Elektronegativiteit

1.2 op de Pauling -schaal.

Ionisatie -energieën

Eerst: 565.8 kJ/mol

Ten tweede: 1110 kJ/mol

Derde: 2114 kJ/mol

Magnetische volgorde

Bij kamertemperatuur is het een paramagnetisch metaal dat kan worden verzameld met een neodymiummagneet. Maar bij een temperatuur van 230 K (-43 ºC) wordt het antiferromagnetisch, transformerend in ferromagnetisch bij temperaturen onder 219 K.

Reactiviteit

De terbio is stabiel in de lucht, inclusief hoge temperaturen, vanwege de aanwezigheid van een donkerbruine oxide dat het bedekt.

Dit metaal kan drie oxiden vormen: TB₂OF₃, Wit en stoffig, de gemeenschappelijke vorm van de oxiden gepresenteerd door de lanthaniden; De TBO₂, gebruikt door oxidatie +4 en wordt gegenereerd uit atomaire zuurstof; en de tbc₄OF₇, Een donkerbruine oxide gepresenteerd door oxidatietoestanden +3 en +4.

De terbio reageert met water dat een hydroxide vormt en waterstofgas vrijgeeft. Het wordt ook aangevallen door verdunde zuren die zouten vormen en waterstofgas vrijgeven.

De terbio reageert met zwavelzuur, het verkrijgen van tb₂(SW₄))₃. Dit zout kan groene fluorescentie uitzenden. De terbio wordt gecombineerd met alle halogenen door zijn oxidatietoestand +3 (TBF₃, TBCL₃, enz.)).

Toepassingen

Fluorescentie

Terbio -verbindingen (III) worden gekenmerkt door hun groene fluorescentie door UV -straling te absorberen. Bron: Leiem, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

De terbio wordt gebruikt als groene fosfor in trichromatische verlichtingstoepassingen en in kleurtelevisiebuizen. De terbio produceert de groene kleur van Blackberry -mobiele telefoons, of op andere high -definition schermen.

TB -ionen³⁺ Ze worden gebruikt om de aanwezigheid van microben te tonen, waarbij het terbische chloride op het te onderzoeken monster wordt toegepast, dat vervolgens wordt verlicht met ultraviolet licht. Dit zorgt ervoor dat levende endosporen schijnen met een groene kleur.

Kan u van dienst zijn: molaire oplossingen: concept, voorbereiding, voorbeelden

De terbio (tb³⁺), De Europio (EU³⁺) en de tulio (tm³⁺) Ze worden gebruikt om de vervalsing van euro -tickets te detecteren, omdat wanneer de tickets met ultraviolet licht worden verlicht, ze groene fluorescentie produceren door de terbio, een rood door het Europium en een andere blauw door de tule.

Legeringen

Een legering van Terbio-Hierro wordt gebruikt bij de constructie van metalen films voor de magneto-postische registratie van gegevens.

Een andere legering van Neodymium-Terbio-Disprosio wordt gebruikt voor de productie van magneten, in staat om hun magnetisme bij hoge temperaturen te behouden. Dit soort magneten worden gebruikt in elektriciteitsmotoren, waar hoge temperaturen worden geproduceerd.

De terfenol is een legering van therm. Deze legering wordt gebruikt in de "soundbug" -luidsprekers, waarmee we een tafel of bureaublad kunnen gebruiken als luidsprekers. Bovendien wordt deze legering gebruikt in magnetisch gecontroleerde activatoren, geluidssystemen en druksensoren.

Andere gebruiken

De terbio wordt gebruikt om calciumfluoride, calcium tungstate en strontium molybdaat te dopar, verbindingen die worden gebruikt in vaste toestand en vezeloptische apparaten. De terbio wordt ook gebruikt in lampen met lage consumptie en kwiklampen.

De terbio is gebruikt voor de verbetering van X -Ray -veiligheid, omdat door de resolutie te verbeteren, het de belichtingstijd tot hen kan verkorten.

Samen met gadolinio is de terbio gebruikt voor de constructie van een testmagetische koelkast met twee fasen: gadolinium als een hoog temperatuurstadium en de terbio als een fase met lage temperatuur.

Het verkrijgen van

Grondstof

De terbio heeft een overvloed van 1.2 ppm in de cortex van de aarde, een element dat niet in vrije vorm is. Het is aanwezig in Monacita, Xenotima, Bastnäsita en Euxenita Minerals, de laatste is een oxide dat 1% terbio bevat.

Scheiding

De terbio wordt commercieel geëxtraheerd uit het monaciet en de Bastnäsite door een eerste verpletterende van deze mineralen, gevolgd door een behandeling met zwavelzuur en een pH -aanpassing van de pH van de oplossing met natriumhydroxide tot een pH tussen 3 en 4. Dit produceert de scheiding van het thorium.

Het kan u van dienst zijn: láuriczuur: structuur, eigenschappen, gebruik, voordelen, effecten

Vervolgens wordt de oplossing behandeld met ammoniumoxalaat, voor de daaropvolgende vorming van zeldzame aardoxiden. Vervolgens worden oxiden opgelost in salpeterzuur, die de scheiding van de cerio produceren. De terbio wordt gescheiden als een dubbele zoutnitraatzout door kristallisatie.

De meest effectieve methode voor het scheiden van terbio -zouten is via ionenuitwisselingchromatografie. Zeldzame aardionen worden geabsorbeerd in een adequate ionenuitwisselinghars door interactie met waterstof-, ammonium- of metaalionen die erin aanwezig zijn.

Zeldzame aardionen worden gescheiden van de hars door het wassen met behulp van een adequaat middel voor elk specifiek metaal.

Productie

Gescheiden de ionen van thermische de mineralen, hun chloriden of fluoriden reageren met metaalcalcium in een tantalio -smelten, een metaalotherme reductie die optreedt. Calcium- en tantaliumonzuiverheden worden geëlimineerd door een vacuümstillatie toe te passen.

Aan de andere kant kan de terbio ook worden verkregen door elektrolyse van thermisch oxide in gesmolten calciumchloride.

Isotopen

De terbio heeft in totaal 38 isotopen, tussen de ¹³⁵TB en de ¹⁷²Tb, waarvan de enige stabiele isotoop is ¹⁵⁹TB; die bijna overeenkomt met 100% van de terbio verkregen uit de aardkorst. De rest van de isotopen van thermisch zijn radioactief.

De meeste radioactieve isotopen van thermische zijn emitters van β -deeltjes^- of β⁺. De gemiddelde levensduur van de meeste van hen is erg kort, en benadrukt de ¹³⁸TB met een half -nanoseconden halflife. Ondertussen zijn de meest halfwaardelige isotopen: de ¹⁵⁸TB (58 jaar) en ¹⁵⁷TB (71 jaar).

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (vierde druk). MC Graw Hill.
2. Dr. Doug Stewart. (2020). Terbium -element feiten. Hersteld van: chemicool.com
3. De redacteuren van Enyclopaedia Britannica. (2020). Terbium. Hersteld van: Britannica.com
4. Wikipedia. (2020). Terbium. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
5. Nationaal centrum voor biotechnologie -informatie. (2020). Terbium. PubChem -element Samenvatting voor Atomicnumer 65. Hersteld van: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
6. Helmestine, Anne Marie, pH.D. (28 augustus 2020). Terbium Feiten - TB of atoomnummer 65. Hersteld van: Thoughtco.com
7. Royal Society of Chemistry. (2020). Terbium. Hersteld van: RSC.borg
8. Lentech B.V. (2020). Terbium. Hersteld van: Lentech.com
9. Live Science Staff. (17 juli 2013). Feiten over terbium. Hersteld van: livescience.com