Tellur (oder) ist ein chemisches Element, das das Symbol Te und Atomnummer 52 hat. Ein spröder, mild toxischer, seltener, silberweißer metalloid, der ähnlich Dose, Tellur aussieht, ist chemisch mit dem Selen und Schwefel verbunden. Es wird gelegentlich in der heimischen Form als elementare Kristalle gefunden. Tellur ist im Weltall viel üblicher als auf der Erde. Seine äußerste Seltenheit in der Kruste der Erde, die mit diesem von Platin vergleichbar ist, ist teilweise wegen seiner hohen Atomnummer, sondern auch wegen seiner Bildung eines flüchtigen hydride, der das Element veranlasst hat, gegen den Raum als ein Benzin während der heißen nebular Bildung des Planeten verloren zu werden.

Tellur wurde in Transylvania (heute ein Teil Rumäniens) 1782 von Franz-Joseph Müller von Reichenstein in einem Mineral-entdeckt, der Tellur und Gold enthält. Martin Heinrich Klaproth hat das neue Element 1798 nach dem lateinischen Wort für "die Erde", tellus genannt. Gold telluride Minerale ist die bemerkenswertesten natürlichen Goldzusammensetzungen. Jedoch sind sie nicht eine gewerblich bedeutende Quelle des Tellurs selbst, das normalerweise als Nebenprodukt der Kupfer- und Leitungsproduktion herausgezogen wird.

Tellur wird gewerblich in erster Linie in der Legierung verwendet, in Stahl und Kupfer erst, um machinability zu verbessern. Anwendungen in Sonnenkollektoren und als ein Halbleiter-Material verbrauchen auch einen beträchtlichen Bruchteil der Tellur-Produktion.

Tellur hat keine biologische Funktion, obwohl Fungi es im Platz des Schwefels und Selens in Aminosäuren wie telluro-cysteine und telluro-methionine vereinigen können. In Menschen ist Tellur teilweise metabolized in dimethyl telluride, (CH) Te, ein Benzin mit einem einem Knoblauch ähnlichen Gestank, der im Atem von Opfern der Tellur-Giftigkeit oder Aussetzung ausgeatmet wird.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Wenn kristallen, ist Tellur silberfarben-weiß, und wenn es im reinen Staat ist, hat es einen metallischen Schimmer. Es ist ein spröder und leicht pulverisierter metalloid. Amorphes Tellur wird durch das Hinabstürzen davon von einer Lösung von tellurous oder telluric Säure (Te (Ohio)) gefunden. Tellur ist ein Halbleiter, der ein größeres elektrisches Leitvermögen in bestimmten Richtungen zeigt, das von Atomanordnung abhängt; das Leitvermögen, nimmt ein bisschen wenn ausgestellt, zu, sich (Photoleitvermögen) zu entzünden. Wenn in seinem geschmolzenen Staat Tellur zu Kupfer, Eisen und rostfreiem Stahl zerfressend ist.

Chemische Eigenschaften

Tellur nimmt eine polymere Struktur an, aus zickzackförmigen Ketten von Atomen von Te bestehend. Dieses graue Material widersteht Oxydation mit dem Flugzeug und ist unvergänglich.

Isotope

Natürlich vorkommendes Tellur hat acht Isotope. Vier jener Isotope, Tes, Tes, Tes und Tes, sind stabil. Wie man beobachtet hat, sind die anderen vier, Te, Te, Te und Te, radioaktiv gewesen. Die stabilen Isotope setzen nur 33.2 % des natürlich vorkommenden Tellurs zusammen; das ist wegen der langen Halbwertzeiten der nicht stabilen Isotope möglich. Sie sind in der Reihe von 10 bis 2.2 10 Jahre (für Te). Das macht Te das Isotop mit der längsten Hälfte des Lebens unter allen Radionukliden., der etwa 160 Trillionen (10) Zeiten das Alter des bekannten Weltalls ist.

Es gibt 38 bekannte Kernisomers des Tellurs mit Atommassen diese Reihe von 105 bis 142. Tellur ist unter den leichtesten Elementen, die bekannt sind, Alpha-Zerfall, mit Isotopen Te Te zu erleben, der im Stande ist, diese Weise des Zerfalls zu erleben. Die Atommasse des Tellurs (127.60 g · mol) überschreitet dieses des folgenden Element-Jods (126.90 g · mol).

Ereignis

Mit einem Überfluss in der mit diesem von Platin vergleichbaren Kruste der Erde ist Tellur eines der seltensten stabilen festen Elemente in der Kruste der Erde. Sein Überfluss ist ungefähr 1 µg/kg. Im Vergleich haben sogar die seltensten vom lanthanides crustal Überfluss an 500 µg/kg (sieh Überfluss an den chemischen Elementen).

Die äußerste Seltenheit des Tellurs in der Kruste der Erde ist nicht ein Nachdenken seines kosmischen Überflusses, der tatsächlich größer ist als dieses von Rubidium, wenn auch Rubidium in der Kruste der Erde zehntausendmal reichlicher ist. Wie man eher denkt, ist der außerordentlich niedrige Überfluss am Tellur auf der Erde wegen Bedingungen in der Bildung der Erde, als die stabile Form von bestimmten Elementen, ohne Sauerstoff und Wasser, von der reduktiven Macht von freiem Wasserstoff kontrolliert wurde. Laut dieses Drehbuches wurden bestimmte Elemente wie Tellur, die flüchtigen hydrides bilden, während der Bildung der Kruste der Erde durch die Eindampfung dieser hydrides streng entleert. Tellur und Selen sind die schweren Elemente, die in der Kruste der Erde durch diesen Prozess am meisten entleert sind.

Tellur wird manchmal in seinem Eingeborenen (d. h., elementar) Form gefunden, aber wird öfter als der tellurides von Gold (calaverite, krennerite, petzite, sylvanite und andere) gefunden. Die Stadt Telluride, Colorado wurde in der Hoffnung auf einen Schlag von Gold telluride genannt (der sich nie verwirklicht hat, obwohl Goldmetallerz gefunden wurde). Gold selbst wird gewöhnlich ungebunden gefunden, aber wenn gefunden, natürlich als eine chemische Zusammensetzung wird es meistenteils mit dem Tellur verbunden (einiges seltenes non-tellurides Gold setzt aurostibite zusammen, und bismuthide sind bekannt).

Obwohl Tellur mit Gold öfter gefunden wird als in der ungebundenen Form, wird es noch öfter verbunden mit Elementen außer Gold als Salze anderer allgemeinerer Metalle gefunden. Im Gegensatz zum Selen ist Tellur nicht im Stande, Schwefel in seinen Mineralen, wegen des großen Unterschieds im Ion-Radius des Schwefels und Tellurs zu ersetzen. In der Folge enthalten viele allgemeine Sulfid-Minerale beträchtliche Beträge des Selens, aber nur Spuren des Tellurs.

Im Goldsturm von 1893 haben Gräber in Kalgoorlie ein pyritic Material verworfen, das im Weg gewesen ist, als sie nach reinem Gold gesucht haben. Die Verschwendung von Kalgoorlie wurde so verwendet, um Schlaglöcher oder als ein Teil von Gehsteigen auszufüllen. Drei Jahre sind gegangen, bevor es begriffen wurde, dass diese Verschwendung calaverite, ein telluride von Gold war, das nicht anerkannt worden war. Das hat zu einem zweiten Goldsturm 1896 geführt, der Bergwerk der Straßen eingeschlossen hat.

Produktion

Die Hauptquelle des Tellurs ist vom während der elektrolytischen Raffinierung von Blase-Kupfer erzeugten Anode-Matsch. Es ist ein Bestandteil von Staub von der Hochofen-Raffinierung der Leitung. Die Behandlung von 500 Tonnen Kupfererz gibt normalerweise ein Pfund (0.45 Kg) des Tellurs nach. Tellur wird hauptsächlich in den Vereinigten Staaten, Peru, Japan und Kanada erzeugt. Für das Jahr 2009 gibt der britische Geologische Überblick die folgenden Zahlen: Die Vereinigten Staaten 50 t, Peru 7 t, Japan 40 t und Kanada 16 t.

Der Anode-Matsch enthält den selenides und tellurides der edlen Metalle in Zusammensetzungen mit der Formel MSe oder MTe (M = Cu, Ag, Au). Bei Temperaturen von 500 °C wird der Anode-Matsch mit dem Natriumkarbonat unter Luft geröstet. Die Metallionen werden auf die Metalle reduziert, während der telluride zu Natrium tellurite umgewandelt wird.

:MTe + O + NaCO  NaTeO + 2 M + CO

Tellurites können von der Mischung mit Wasser durchgefiltert werden und sind normalerweise als hydrotellurites HTeO in der Lösung anwesend. Selenites werden auch während dieses Prozesses gebildet, aber sie können getrennt werden, indem sie Schwefelsäure hinzufügen. Die hydrotellurites werden ins unlösliche Tellur-Dioxyd umgewandelt, während die selenites in der Lösung bleiben.

: HTeO + OH + HSO  TeO + 2 SO + 2 HO

Die Verminderung zum Metall wird entweder durch die Elektrolyse oder durch das Reagieren des Tellur-Dioxyds mit dem Schwefel-Dioxyd in Schwefelsäure getan.

: TeO + 2 SO + 2HO  Te + SO + 4 H

Handelssorte-Tellur wird gewöhnlich als 200-Ineinandergreifen-Puder auf den Markt gebracht, aber ist auch als Platten, Barren, Stöcke oder Klumpen verfügbar. Der Jahresabschlusspreis für das Tellur 2000 war 14 US$ pro Pfund. In den letzten Jahren wurde der Tellur-Preis durch die vergrößerte Nachfrage in die Höhe getrieben und hat Versorgung beschränkt, nicht weniger als 100 US$ pro Pfund 2006 erreichend. Trotz einer erwarteten Verdoppelung in der Produktion wegen verbesserter Förderungsmethoden sieht das USA-Energieministerium (DoE) einen Versorgungsfehlbetrag des Tellurs vor 2025 voraus.

Zusammensetzungen

Tellur gehört derselben chemischen Familie wie Sauerstoff, Schwefel, Selen und Polonium: die chalcogen Familie. Tellur und Selen-Zusammensetzungen sind ähnlich. Es stellt die Oxydationsstaaten 2, +2, +4 und +6, mit dem +4 Staat aus, der üblichst ist.

Tellurides

Die Verminderung von Metall von Te erzeugt den tellurides und polytellurides, Te. Der 2 Oxydationsstaat wird in binären Zusammensetzungen mit vielen Metallen, wie Zink telluride ausgestellt durch die Heizung des Tellurs mit Zink gebildet. Zergliederung mit Salzsäure gibt Wasserstoff telluride , eine hoch nicht stabile Entsprechung des anderen chalcogen hydrides nach, und:

:ZnTe + 2 HCl  +

ist

nicht stabil, wohingegen Salze seiner verbundenen Basis [TeH] stabil sind.

Halogenide

Der +2 Oxydationsstaat wird durch den dihalides ausgestellt, und. Die dihalides sind in der reinen Form nicht erhalten worden, obwohl sie bekannte Zergliederungsprodukte des tetrahalides in organischen Lösungsmitteln sind, und ihre abgeleiteten tetrahalotellurates gut charakterisiert werden:

:Te + + 2 

wo X Kl., Br oder ich ist. Diese Anionen sind planar in der Geometrie quadratisch. Anionic Polykernarten bestehen auch, wie das Dunkelbraun, und der Schwarze.

Fluor bildet zwei Halogenide mit dem Tellur: die Mischwertigkeit und. Im +6 Oxydationsstaat kommt die Strukturgruppe in mehreren Zusammensetzungen solcher als vor, und. Das antiprismatische Quadratanion wird auch beglaubigt. Die anderen Halogene bilden Halogenide mit dem Tellur im +6 Oxydationsstaat, aber nur tetrahalides (und) im +4 Staat und den anderen niedrigeren Halogeniden (und zwei Formen) nicht. Im +4 Oxydationsstaat, halotellurate Anionen, sind solcher als bekannt und. Halotellurium cations werden auch, einschließlich beglaubigt, darin gefunden.

Oxocompounds

Tellur-Monoxyd wurde zuerst 1883 als ein schwarzer amorpher Festkörper berichtet, der durch die Hitzezergliederung im Vakuum, disproportionating ins Tellur-Dioxyd und elementare Tellur nach der Heizung gebildet ist. Seitdem, jedoch, sind einige Zweifel auf seiner Existenz in der festen Phase geworfen worden, obwohl es als ein Dampf-Phase-Bruchstück bekannt ist; der schwarze Festkörper kann bloß eine äquimolare Mischung des elementaren Tellurs und Tellur-Dioxyds sein.

Tellur-Dioxyd wird gebildet, indem es Tellur in Luft geheizt wird, es veranlassend, mit einer blauen Flamme zu brennen. Tellur-Trioxid, β-, wird durch die Thermalzergliederung dessen erhalten. Die anderen zwei Formen des Trioxids haben in der Literatur, dem α- und den γ-Formen berichtet, wurden gefunden, wahre Oxyde des Tellurs im +6 Oxydationsstaat, aber eine Mischung nicht zu sein, und. Tellur stellt auch Mischwertigkeitsoxyde aus, und.

Die Tellur-Oxyde und hydratisierten Oxyde bilden eine Reihe von Säuren, einschließlich tellurous Säure , orthotelluric Säure und metatelluric Säure . Die zwei Formen der telluric sauren Form tellurate Salze, die die Anionen von TeO und TeO beziehungsweise enthalten. Säure von Tellurous bildet tellurite Salze, die das Anion TeO enthalten. Anderes Tellur cations schließt ein, der aus zwei verschmolzenen Tellur-Ringen und dem polymeren besteht.

Zintl cations

Wenn Tellur mit konzentrierter Schwefelsäure behandelt wird, bildet es rote Lösungen, die das Ion von Zintl enthalten. Die Oxydation des Tellurs durch in Flüssigkeit erzeugt auch diesen quadratischen planaren cation, sowie mit dem trigonal prismatischen, gelb-orange:

:4 Te + 3  +

:6 Te + 6  + 2

Andere Tellur-Zintl cations schließen das polymere und das dunkelblaue ein, das aus zwei verschmolzenen 5-membered Tellur-Ringen besteht. Der letzte cation wird durch die Reaktion des Tellurs mit dem Wolfram hexachloride gebildet:

:8 Te + 2 

Interchalcogen cations bestehen auch, solcher als (hat Kubikgeometrie verdreht), und. Diese werden durch das Oxidieren von Mischungen des Tellurs und Selens mit gebildet oder.

Organotellurium setzt zusammen

Tellur bildet Entsprechungen von alcohols und thiols, mit der funktionellen Gruppe-TeH nicht sogleich und wird tellurols genannt. Die-TeH funktionelle Gruppe wird auch dem Verwenden des Präfixes tellanyl-zugeschrieben. Wie HTe sind diese Arten in Bezug auf den Verlust von Wasserstoff nicht stabil. Telluraethers (R-Te-R) sind stabiler, wie telluroxides sind.

Geschichte

Tellur (lateinischer tellus Bedeutung "der Erde") wurde im 18. Jahrhundert in einem Golderz von den Gruben in Zlatna nahe entdeckt, was jetzt Sibiu, Transylvania ist. Dieses Erz war als "Faczebajer weißes blättriges Golderz" (weißes Laubgolderz von Faczebaja) oder antimonalischer Goldkies (antimonic Goldpyrit), und gemäß Anton von Rupprecht bekannt, war Spießglaskönig (Silber molybdique), heimisches Antimon enthaltend. 1782 hat Franz-Joseph Müller von Reichenstein, der dann als der österreichische Hauptinspektor von Gruben in Transylvania diente, beschlossen, dass das Erz Antimon nicht enthalten hat, aber dass es Wismut-Sulfid war. Im nächsten Jahr hat er berichtet, dass das falsch war, und dass das Erz größtenteils Gold- und ein unbekanntes dem Antimon sehr ähnliches Metall enthalten hat. Nachdem eine gründliche Untersuchung, die seit drei Jahren gedauert hat und aus mehr als fünfzig Tests, Müller bestanden hat, das spezifische Gewicht des Minerals bestimmt hat und den einem Radieschen ähnlichen Gestank des weißen Rauchs bemerkt hat, der vorübergegangen ist, als das neue Metall, die rote Farbe geheizt wurde, die das Metall Schwefelsäure und dem jäh hinabstürzenden Schwarzen gibt, den diese Lösung, wenn verdünnt, mit Wasser gibt. Dennoch ist er nicht im Stande gewesen, dieses Metall zu identifizieren, und hat ihm die Namen aurum paradoxium und metallum problematicum gegeben, weil es die für das erwartete Antimon vorausgesagten Eigenschaften nicht gezeigt hat.

1789 hat ein anderer ungarischer Wissenschaftler, Pál Kitaibel, auch das Element unabhängig in einem Erz von Deutsch-Pilsen entdeckt, der als argentiferous molybdenite betrachtet worden war, aber später hat er den Kredit Müller gegeben. 1798 wurde es von Martin Heinrich Klaproth genannt, der es früher vom Mineral calaverite isoliert hat. Die 1960er Jahre haben Wachstum in thermoelektrischen Anwendungen für das Tellur (als Wismut telluride), sowie sein Gebrauch in frei maschinell herstellendem Stahl gebracht, der der dominierende Gebrauch geworden ist.

Anwendungen

Metallurgie

Der größte Verbraucher des Tellurs ist Metallurgie, wo es in Eisen, Kupfer und Leitungslegierung verwendet wird.

Wenn hinzugefügt, zu rostfreiem Stahl und Kupfer macht es diese Metalle mehr machinable. Es wird in Gusseisen beeinträchtigt, um Kälte zu spektroskopischen Zwecken zu fördern, weil die Anwesenheit des elektrisch leitenden freien Grafits dazu neigt, Funken-Emissionsprobeergebnisse schädlich zu betreffen. In der Leitung verbessert es Kraft und Beständigkeit und vermindert die zerfressende Handlung von Schwefelsäure.

Halbleiter und elektronischer Industriegebrauch

Tellur wird in Kadmium telluride (CdTe) Sonnenkollektoren verwendet. Nationale Erneuerbare Energielaborlaboratorium-Tests mit diesem Material haben etwas von der höchsten Wirksamkeit für die Sonnenzelle elektrische Energieerzeugung erreicht. Die massive kommerzielle Produktion von Sonnenkollektoren von CdTe durch den Ersten Sonnen-hat in den letzten Jahren Tellur-Nachfrage bedeutsam vergrößert. Wenn etwas vom Kadmium in CdTe durch Zink dann ersetzt wird (Cd, Zn), wird Te gebildet, der in Halbleiterröntgenstrahl-Entdeckern verwendet wird.

Beeinträchtigt sowohl mit Kadmium als auch mit Quecksilber, um Quecksilberkadmium telluride zu bilden, wird ein empfindliches Infrarothalbleiter-Material gebildet. Organotellurium vergleicht sich wie dimethyl telluride, diethyl telluride, diisopropyl telluride, diallyl telluride und Methyl allyl telluride werden als Vorgänger für das metalorganic Dampf-Phase-Kristallwachstum-Wachstum von Zusammensetzungshalbleitern von II-VI verwendet. Diisopropyl telluride (DIPTe) wird als der bevorzugte Vorgänger verwendet, für das Wachstum der niedrigen Temperatur von CdHgTe durch MOVPE zu erreichen. Für diese Prozesse höchste Reinheit metalorganics sowohl des Selens als auch Tellurs werden verwendet. Die Zusammensetzungen für die Halbleiter-Industrie und sind durch die Zusatz-Reinigung bereit.

Das Tellur als ein Tellur-Suboxyd wird in der Mediaschicht von mehreren Typen von überschreibbaren optischen Scheiben, einschließlich CDs von ReWritable (CD-RW), ReWritable Digitalvideoscheiben (DVD-RW) und Blu-Strahl-Scheiben von ReWritable verwendet.

Tellur wird in den neuen von Intel entwickelten Phase-Änderungsspeicherchips verwendet. Wismut telluride (Bissen) und Leitung telluride arbeitet Elemente von thermoelektrischen Geräten. Leitung telluride wird in Weit-Infrarotentdeckern verwendet.

Anderer Gebrauch

• Verwendet, um Keramik zu färben.
• Die starke Zunahme in der optischen Brechung nach der Hinzufügung von selenides und tellurides ins Glas wird in der Produktion von Glasfasern für das Fernmeldewesen verwendet. Diese chalcogenide Brille wird weit verwendet.
• Mischungen des Selens und Tellurs werden mit Barium-Peroxyd als Oxydationsmittel im Verzögerungspuder von elektrischen sprengenden Kappen verwendet.
• Organische tellurides sind als Initiatoren für das Leben verwendet worden radikale polymerization und elektronreich mono - und di-tellurides besitzen Antioxidationsmittel-Tätigkeit.
• Gummi kann mit dem Tellur statt des Schwefels oder Selens vulkanisiert werden. Der Gummi erzeugt zeigt auf diese Weise verbesserten Hitzewiderstand.
• Agar von Tellurite wird verwendet, um Mitglied der corynebacterium Klasse, am meisten normalerweise Corynebacterium diphtheriae, das pathogen verantwortliche für Diphtherie zu erkennen.

Biologische Rolle

Tellur hat keine bekannte biologische Funktion, obwohl Fungi es im Platz des Schwefels und Selens in Aminosäuren wie telluro-cysteine und telluro-methionine vereinigen können. Organismen haben eine hoch variable Toleranz zu Tellur-Zusammensetzungen gezeigt. Die meisten Organismen metabolize Tellur teilweise, um dimethyl telluride zu bilden, obwohl dimethyl ditelluride auch durch einige Arten gebildet wird. Dimethyl telluride ist in heißen Frühlingen bei sehr niedrigen Konzentrationen beobachtet worden.

Vorsichtsmaßnahmen

Wie man

betrachtet, sind Tellur und Tellur-Zusammensetzungen mild toxisch und müssen mit der Sorge behandelt werden, obwohl akute Vergiftung selten ist.

Wie man

berichtet, ist Tellur nicht karzinogen.

Menschen haben zu nur 0.01 Mg/M ausgestellt, oder weniger in Luft strömen aus ein stinkender einem Knoblauch ähnlicher Gestank wissen als "Tellur-Atem".

Das wird vom Tellur verursacht, das metabolized durch den Körper ist, es von jedem Oxydationsstaat bis dimethyl telluride, (CH) Te umwandelnd. Das ist eine flüchtige Zusammensetzung mit einem hoch scharfen einem Knoblauch ähnlichen Geruch. Wenn auch die metabolischen Pfade des Tellurs nicht bekannt sind, wird es allgemein angenommen, dass sie denjenigen des umfassender studierten Selens ähneln, weil die metabolischen methylated Endprodukte der zwei Elemente ähnlich sind.

Links

• USGS Mineralinformation über das Selen und Tellur