Без этого элемента было бы невозможно создание компакт-дисков с опцией «перезапись». Теллур закупают производители аккумуляторов, лазеров, стекла.
Что представляет собой
Теллур – это химический элемент, занимающий ячейку №52 таблицы Менделеева.
Выглядит как серебристо-белое вещество, наделенное металлическим блеском. Такое описание не делает элемент металлом: он относится к металлоидам.
С данным семейством элементов ясности нет: общепризнанных наименований шесть (включая теллур). Плюс пять спорных.
По составу это конгломерат из восьми природных изотопов:
- Шесть стабильны. На них приходится треть общего количества теллура на планете.
- Период полураспада двух радиоактивных единиц – 128 и 130 – на десять порядков превышает возраст Вселенной.
Дольше всех радионуклидов распадается теллур128: период полураспада 2,19 септиллиона (единица с 24 нулями) лет.
- Самые востребованные – 127 и 129 (периоды полураспада 3,5 и 1 месяц).
Международное обозначение – Те (Tellurium).
Как был открыт
Первооткрыватель теллура – немецкий чиновник горного ведомства Фридрих Мюллер. Он обнаружил элемент, исследуя золотоносные руды Трансильвании.
Его соотечественник и коллега Мартин Г. Клапрот подтвердил наличие открытого в 1782 году элемента, окрестил «теллуром».
Название восходит к латинскому термину telluris – Земля.
Систематически изучил вещество спустя столетие шведский химик Иенс Я. Берцелиус.
Как представлен в природе
Элемент не формирует собственных месторождений, это редкостный компонент, рассеянный по литосфере, термальным источникам, магме:
- Это характерная примесь сульфидов (например, пирита).
- Выявлена сотня минералов элемента (общее название – теллуриды).
Теллурид – водородно-теллуровое соединение с формулой H2Te.
- В термальных источниках осаждается с другими элементами (включая золото и серебро).
- По соседству с селеном и серой попадаются самородки.
Тонна земной коры содержит 1 грамм теллура.
Физико-химические характеристики
Элемент хрупок, но нагреваясь, обретает пластичность. Благодаря этому свойству востребован разными отраслями.
Это полупроводник, структура и проводимость которого определяется температурой, чистотой материала (порог составляет 80-100°С ниже нуля).
Химически – аналог селена и серы, но металлические характеристики проявляются сильнее:
- Взаимодействует с металлами и неметаллами.
- Формирует оксиды II, IV, VI.
- Нагревшись, образует теллуроводород.
Вещество с формулой Н2Те (теллуроводород) – ядовитый бесцветный газ с резким отвратным запахом.
- С насыщенными азотной и серной кислотами взаимодействует при комнатной температуре. С водой – при ее закипании.
Выявлены органические продукты элемента. Их отличает неприятный запах и быстрая закипаемость.
| Свойства атома | |
|---|---|
| Название, символ, номер | Теллу́р / Tellurium (Te), 52 |
| Атомная масса (молярная масса) |
127,60(3) а. е. м. (г/моль) |
| Электронная конфигурация | [Kr] 4d10 5s2 5p4 |
| Радиус атома | 160 пм |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 136 пм |
| Радиус иона | (+6e) 56 211 (−2e) пм |
| Электроотрицательность | 2,1 (шкала Полинга) |
| Электродный потенциал | 0 |
| Степени окисления | +6, +4, +2, −2 |
| Энергия ионизации (первый электрон) |
869,0 (9,01) кДж/моль (эВ) |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность (при н. у.) | 6,24 г/см³ |
| Температура плавления | 722,7 K |
| Температура кипения | 1263 K |
| Уд. теплота плавления | 17,91 кДж/моль |
| Уд. теплота испарения | 49,8 кДж/моль |
| Молярная теплоёмкость | 25,8 Дж/(K·моль) |
| Молярный объём | 20,5 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | гексагональная |
| Параметры решётки | a=4,457 c=5,929 |
| Отношение c/a | 1,330 |
| Прочие характеристики | |
| Теплопроводность | (300 K) 14,3 Вт/(м·К) |
| Номер CAS | 13494-80-9 |
Теллуровый кубик с ребром 1 см весит 6,25 грамма.
Технология получения
Теллур как элемент получают при переработке руд. Его извлекают из золотого, медного, свинцового, цинкового «полуфабриката».
Исходник для производства вещества – шламы электролиза (0,51 — 1,99% теллура).
Процесс стандартный:
- Шламы обжигают.
- Остаток с теллуром обрабатывают соляной кислотой.
- Смесь окутывают сернистым газом.
- Добавляют серную кислоту, чтобы отделить теллур от селена.
- Диоксид теллура выпадает осадком.
- Из него вещество восстанавливают углем.
Особо чистый материал – результат хлорирования, дистилляции, гидролиза.
Где используется
Элемент используют в промышленном сегменте:
- Добавка-лигатура к свинцу. 0,049 % теллура уменьшают потери свинца при производстве на порядок, чем пользуются производители аккумуляторов. Емкость оборудования увеличивается, оно служит дольше. Пластичный сплав пригоден как материал кабелей.
- Соединения вещества с кадмием, сурьмой, висмутом – материал компонентов лазеров, солнечных батарей, нагревательных приборов.
- Сплав с кадмием и цинком – материал датчиков рентген- и гамма-излучения, не требующих особого температурного режима.
- Теллуровое стекло – полупроводник. Им снабжают электронику и инструментарий для химических опытов.
- Сплавом вещества покрывают поверхность многоразовых компакт-дисков.
Чистое вещество – вулканизатор латексов, отбеливатель чугунов. Применяется как шоколадно-красный пигмент фарфора, стекла, эмалей.
Биологическое влияние
Теллур – постоянный компонент биологических тканей, хотя исчисляется микродозами (тысячные-десятитысячные доли процента). Зачем нужен, не выяснено.
Человек получает его с водой и пищей – 0,58 мг ежесуточно.
Вещество выводится из организма естественным путем.
Тяжелые отравления возможны для людей, работающих на металлургических предприятиях по переработке руды.
По стандартам РФ, кубометр воздуха не должен содержать более 0,099 мг вещества, литр воды – 0,099 мг.
Симптомы отравления:
- Слабость, озноб, потливость.
- Головная боль.
- Учащенный пульс.
- Отсутствие аппетита.
- Металлический привкус.
Явный признак отравления теллуром – чесночный запах выдыхаемого человеком воздуха.
Другие признаки: выпадение волос, тошнота, потемнение языка, першение в горле.
Загрузка...
