Struktur, sifat, kegunaan terbebur, memperoleh

Dia Terbium Ia adalah elemen yang dimiliki oleh kumpulan lantanid, dari bumi nar Rare yang dipasang, dan simbol kimia yang TB. Ia mempunyai bilangan atom 65 dan kelimpahan dalam 1.2 ppm. Ia tidak berasingan, tetapi menjadi sebahagian daripada beberapa mineral, termasuk Monacita dan Bastnäsita.

Terbio ditemui pada tahun 1843 oleh ahli kimia Sweden Carl Gustav Mosander, di Gadolinita Mineral. Mosender merawat itum dengan ammonium hidroksida, oksida logam, dan didapati sebagai bahan pencemar dua bahan yang tidak diketahui, yang dipanggil Erbia dan Terbia: Bahan yang masing -masing mengandungi logam Erbio dan Terbio.

Sampel Terbio Metallic. Sumber: Hi-Res Imej Elemen Kawalan, CC oleh 3.0, melalui Wikimedia Commons

Nama Terbio disebabkan, seperti Ititrium, ke kampung Sweden Ytterby, di mana sampel mineralogi diteruskan. Ia sering berlaku bahawa 'terbio' mudah dikelirukan oleh 'Erbio' dan 'Iterbio'.

Terbio mempunyai beberapa aplikasi kerana sifat magnet dan pendarfluornya. Ia membentuk sebatiannya dengan keadaan pengoksidaan +3, tetapi dalam beberapa kes ia menggunakan keadaan pengoksidaan +4. Ia mempunyai sejumlah 38 isotop, yang mana satu -satunya stabil adalah ¹⁵⁹Tb.

[TOC]

Struktur Terbio

Terbio membentuk kristal dengan struktur heksagon padat (HCP) pada suhu bilik, yang dikenali sebagai fasa α. Apabila kristal ini memanaskan sehingga 1289 ºC, mereka mengalami peralihan ke struktur padu yang berpusat di dalam badan (BCC), yang dikenali sebagai fasa β.

Konfigurasi Elektronik

Tetapan Terbio Elektronik

Terbio mempunyai konfigurasi elektronik berikut:

[Xe] 4f⁹ 6s²

Mempunyai 9 elektron dalam orbital 4F mereka, dan menjadi ahli kesembilan lanthanides, berkata konfigurasi elektronik tidak menunjukkan sebarang ketidakteraturan terhadap urutan pengisian yang ditunjukkan oleh prinsip Aufbau.

Hartanah Terbio

Penampilan fizikal

Logam pepejal putih perak. Ia mudah dibentuk, mulur, tahan terhadap kesan. Kation tbnya³⁺ Ia adalah pendarfluor dan memancarkan lampu hijau terang. Walau bagaimanapun, pendarfluornya hanya dapat dilihat dalam keadaan pepejal.

Nombor atom

65

Jisim molar

158.925 g/mol

Takat lebur

1356 ºC

Takat didih

3123 ºC

Ketumpatan

8.25 g/cm³

Haba Fusion

10.15 kJ/mol

Ia boleh melayani anda: biodiesel: sejarah, sifat, jenis, kelebihan, kelemahan

Haba pengewapan

391 kJ/mol

Kapasiti kalori molar

28.91 kJ/mol

Keadaan pengoksidaan

Seperti lanthanides yang lain, keadaan pengoksidaan utamanya ialah +3 (TB³⁺), tetapi anda juga boleh membentangkan keadaan pengoksidaan +4 (TB⁴⁺). Contohnya, dalam sebatian TBO₂ dan TBF₄ Terbio memenuhi keadaan pengoksidaan +4.

Elektronegativiti

1.2 Pada skala Pauling.

Tenaga pengionan

Pertama: 565.8 kJ/mol

Kedua: 1110 kJ/mol

Ketiga: 2114 kJ/mol

Urutan magnet

Pada suhu bilik ia adalah logam paramagnetik yang boleh dikumpulkan dengan magnet neodymium. Tetapi pada suhu 230 k (-43 ºC), ia menjadi antiferromagnet, berubah menjadi ferromagnet pada suhu di bawah 219 k.

Reaktiviti

Terbio stabil di udara, termasuk suhu tinggi, kerana kehadiran oksida coklat gelap yang menutupnya.

Logam ini dapat membentuk tiga oksida: TB₂Sama ada₃, Putih dan berdebu, menjadi bentuk umum oksida yang dibentangkan oleh lanthanides; Tbo₂, digunakan oleh pengoksidaan +4 dan dihasilkan daripada oksigen atom; dan TB₄Sama ada₇, Oksida coklat gelap yang dibentangkan oleh pengoksidaan menyatakan +3 dan +4.

Terbio bertindak balas dengan air yang membentuk hidroksida dan melepaskan gas hidrogen. Ia juga diserang oleh asid yang dicairkan membentuk garam dan melepaskan gas hidrogen.

Terbio bertindak balas dengan asid sulfurik, memperoleh TB₂(SW₄)₃. Garam ini mampu memancarkan pendarfluor hijau. Terbio digabungkan dengan semua halogen melalui keadaan pengoksidaannya +3 (TBF₃, TBCL₃, dan lain-lain.).

Aplikasi

Pendarfluor

Sebatian Terbio (III) dicirikan oleh pendarfluor hijau mereka dengan menyerap radiasi UV. Sumber: Leiem, CC BY-SA 4.0, melalui Wikimedia Commons

Terbio digunakan sebagai fosforus hijau dalam aplikasi pencahayaan trikromatik dan tiub televisyen warna. Terbio menghasilkan warna hijau telefon bimbit Blackberry, atau pada skrin definisi tinggi lain.

Tb ion³⁺ Mereka digunakan untuk menunjukkan kehadiran mikrob, menggunakan klorida Terbian pada sampel yang akan diperiksa, yang kemudiannya diterangi dengan cahaya ultraviolet. Ini menyebabkan endospores hidup bersinar dengan warna hijau.

Boleh melayani anda: Penyelesaian Molar: Konsep, Penyediaan, Contoh

Terbio (TB³⁺), Europio (EU³⁺) dan Tulio (TM³⁺) Mereka digunakan untuk mengesan pemalsuan tiket euro, kerana ketika tiket dengan cahaya ultraviolet diterangi, mereka menghasilkan pendarfluor hijau oleh terbio, satu merah oleh europium, dan satu lagi biru oleh tulle.

Aloi

Aloi Terbio-Hierro digunakan dalam pembinaan filem logam untuk pendaftaran data magneto-postik.

Satu lagi aloi neodymium-terbio-disprosio digunakan untuk pembuatan magnet, yang mampu memelihara kemagnetan mereka pada suhu tinggi. Jenis magnet ini digunakan dalam motor elektrik elektrik, di mana suhu tinggi dihasilkan.

Terfenol adalah aloi terma. Aloi ini digunakan dalam pembesar suara "soundbug", yang membolehkan kami menggunakan meja atau desktop sebagai pembesar suara. Di samping itu, aloi ini digunakan dalam pengaktifan terkawal magnetik, sistem bunyi dan sensor tekanan.

Kegunaan lain

Terbio digunakan untuk dopar kalsium fluorida, kalsium tungstate dan strontium molybdate, sebatian yang digunakan dalam peranti pepejal dan serat optik. Terbio juga digunakan dalam mentol penggunaan yang rendah dan lampu merkuri.

Terbio telah digunakan untuk peningkatan keselamatan x -ray, kerana dengan meningkatkan resolusinya, ia membolehkan masa pendedahan dikurangkan kepada mereka.

Bersama Gadolinio, Terbio telah digunakan untuk pembinaan peti sejuk magnet dua peringkat ujian: gadolinium sebagai tahap suhu tinggi, dan terbio sebagai tahap suhu rendah.

Memperoleh

Bahan mentah

Terbio mempunyai banyak 1.2 ppm di korteks bumi, menjadi elemen yang tidak dalam bentuk percuma. Ia terdapat di mineral Monacita, XenoTima, Bastnäsita dan Euxenita, yang terakhir menjadi oksida yang mengandungi 1% terbio.

Pemisahan

Terbio diekstrak secara komersil dari monacite dan bastnäsite dengan penghancuran awal mineral ini, diikuti dengan rawatan dengan asid sulfurik dan pelarasan pH pH larutan dengan natrium hidroksida ke pH antara 3 dan 4. Ini menghasilkan pemisahan thorium.

Ia boleh melayani anda: asid láuric: struktur, sifat, kegunaan, faedah, kesan

Kemudian, penyelesaiannya dirawat dengan ammonium oxalate, untuk pembentukan oksida nadir bumi berikutnya. Selanjutnya, oksida dibubarkan dalam asid nitrik, yang menghasilkan pemisahan cerio. Terbio dipisahkan sebagai garam nitrat garam berganda dengan penghabluran.

Kaedah yang paling berkesan untuk memisahkan garam terbi adalah melalui kromatografi pertukaran ion. Ion nadir bumi diserap dalam resin pertukaran ion yang mencukupi dengan berinteraksi dengan hidrogen, ammonium atau ion logam yang terdapat di dalamnya.

Ion nadir bumi dipisahkan dari resin melalui basuh menggunakan ejen yang mencukupi untuk setiap logam tertentu.

Pengeluaran

Memisahkan ion haba mineral, klorida atau fluorida mereka bertindak balas dengan kalsium logam dalam pencairan tantalio, pengurangan logamothermal yang berlaku. Kekotoran kalsium dan tantalium dihapuskan dengan menggunakan penyulingan vakum.

Sebaliknya, terbio juga boleh diperolehi oleh elektrolisis oksida termal dalam kalsium klorida cair.

Isotop

Terbio mempunyai sejumlah 38 isotop, antara ¹³⁵TB dan The ¹⁷²TB, yang mana satu -satunya isotop stabil adalah ¹⁵⁹TB; yang sepadan hampir dengan 100% daripada terbio yang diperoleh dari kerak bumi. Selebihnya isotop haba adalah radioaktif.

Sebilangan besar isotop radioaktif haba adalah pemancar zarah β^- atau β⁺. Masa hayat purata sebahagian besar daripada mereka sangat pendek, menonjolkan ¹³⁸TB dengan setengah -nanoseconds separuh kehidupan. Sementara itu, isotop yang paling separuh hidup adalah: ¹⁵⁸TB (58 tahun) dan ¹⁵⁷TB (71 tahun).

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi Keempat). MC Graw Hill.
2. Dr. Doug Stewart. (2020). Fakta unsur terbium. Pulih dari: chemicool.com
3. Editor enyclopaedia Britannica. (2020). Terbium. Pulih dari: Britannica.com
4. Wikipedia. (2020). Terbium. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
5. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (2020). Terbium. Ringkasan Elemen Pubchem untuk AtomicNumer 65. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
6. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (28 Ogos 2020). Fakta Terbium - TB atau Nombor Atom 65. Pulih dari: Thoughtco.com
7. Persatuan Kimia Diraja. (2020). Terbium. Pulih dari: RSC.org
8. Lentech b.V. (2020). Terbium. Pulih dari: lentech.com
9. Kakitangan Sains Langsung. (17 Julai 2013). Fakta mengenai Terbium. Pulih dari: Livescience.com