الملف المعدني وخصائص التيلوريوم

التيلوريوم هو معدن نادر ثقيل ونادر يستخدم في سبائك الصلب وبوصفه أشباه الموصلات حساسة للضوء في تكنولوجيا الخلايا الشمسية.

خصائص

• الرمز الذري: تي
• العدد الذري: 52
• عنصر الفئة: ميتالويد
• الكثافة: 6. 24 g / سم ³
• نقطة الانصهار: 841. 12 ° F (449. 51 ° C)
• نقطة الغليان: 1810 ° F (988 ° C)
• مو صلابة: 2. 25

الخصائص

التيلوريوم هو في الواقع ميتالويد. ميتالويد، أو شبه المعادن، هي العناصر التي تمتلك كل من خصائص المعادن وغير المعادن.

النقي تيلوريوم هو الفضة في اللون، هش و سامة قليلا. الابتلاع يمكن أن يؤدي إلى النعاس وكذلك الجهاز الهضمي ومشاكل الجهاز العصبي المركزي. يتم تحديد التسمم التيلوريوم من قبل رائحة تشبه الثوم القوية التي تسببها في الضحايا.

ميتالويد هو أشباه الموصلات التي تظهر قدر أكبر من الموصلية عندما تتعرض للضوء، وهذا يتوقف على محاذاة الذرية.

تيلوريوم طبيعيا هو أكثر نادرة من الذهب، وكما يصعب العثور عليها في قشرة الأرض مثل أي مجموعة من البلاتين المعادن (بم)، ولكن نظرا لوجوده داخل الهيئات استخراج النحاس الخام وعدد محدود من الاستخدامات النهائية سعر تيلوريوم هو أقل بكثير من أي معدن ثمين.

- 3>>

التيلوريوم لا يتفاعل مع الهواء أو الماء، في شكل المنصهر، هو تآكل النحاس والحديد والفولاذ المقاوم للصدأ

التاريخ

على الرغم من عدم علمه اكتشافه، فرانز جوزيف مولر فون رايشنشتاين درس ووصف تيلوريوم، الذي كان يعتقد في البداية الأنتيمون، بينما كان يدرس عينات الذهب من ترانسيلفانيا في عام 1782.

بعد عشرين عاما، عزل الكيميائي الألماني مارتن هاينريش كلابروث تيلوريوم، وتسمية تيلوس ل 'الأرض'.

وقدرة تيلوريوم على تشكيل مركبات مع الذهب - خاصية فريدة من نوعها للالمتالود - أدت إلى دورها في الاندفاع الذهبي في غرب أستراليا في القرن التاسع عشر.

تم تعريف "كالافريت"، وهو مركب من التيلوريوم والذهب، بأنه "قيمة ذهبية" أقل قيمة في عدد من السنوات في بداية الاندفاع، مما أدى إلى التخلص منه واستخدامه في ملء الحفر.

وبمجرد إدراك أن الذهب يمكن - في الواقع، بسهولة تامة - أن يتم استخراجه من المجمع، كان المنقبون حفر حرفيا في الشوارع في كالغورلي للحصول على التخلص من كالافريت.

كولومبيا، غيرت ولاية كولورادو اسمها إلى تيلوريد في عام 1887 بعد اكتشاف الذهب في الخامات في المنطقة. ومن المفارقات أن خامات الذهب لم تكن كالافيريت أو أي مركب آخر يحتوي على التيلوريوم.

لم يتم تطوير التطبيقات التجارية للتيلوريوم لمدة قرن كامل آخر تقريبا.

خلال الستينيات من القرن العشرين، بدأ استخدام البزموت-تيلوريد، مركب حراري، مركب شبه موصل، في وحدات التبريد. و، في نفس الوقت تقريبا، بدأت تيلوريوم أيضا لاستخدامها كمادة معدنية في الصلب وسبائك المعادن.

بدأ البحث في الخلايا الكهروضوئية تيلوريد (كدت)، التي تعود إلى الخمسينيات من القرن الماضي، تحقيق تقدم تجاري خلال التسعينيات. وقد أدى تزايد الطلب على العناصر الناتجة عن الاستثمار في تكنولوجيات الطاقة البديلة بعد عام 2000 إلى بعض القلق بشأن محدودية توافر العنصر.

الإنتاج

إن الحمأة الأنودية، التي يتم جمعها أثناء تكرير النحاس بالكهرباء، هي المصدر الرئيسي للتيلوريوم، الذي يتم إنتاجه فقط كمنتج ثانوي من النحاس والمعادن الأساسية.

ويمكن أن تشمل مصادر أخرى غبار المداخن والغازات المنتجة أثناء الرصاص والصهر البزموت والذهب والنيكل والبلاتين.

هذه الحمأة الأنودية، التي تحتوي على كل من السيلينيوم (مصدر رئيسي للسيلينيوم) و تيلوريدس، غالبا ما يكون محتوى تيلوريوم أكثر من 5٪ ويمكن أن تفحم مع كربونات الصوديوم في 932 درجة فهرنهايت (500 درجة مئوية) لتحويل تيلوريد إلى تيلوريت الصوديوم.

باستخدام الماء، يتم ترشيح تيلوريت من المواد المتبقية وتحويلها إلى ثاني أكسيد التيلوريوم (تيو ₂ ).

يتم تقليل ثاني أكسيد التيلوريوم كمعدن عن طريق تفاعل أكسيد ثاني أكسيد الكبريت في حامض الكبريتيك. ويمكن بعد ذلك تنقية المعدن باستخدام التحليل الكهربائي.

من الصعب الحصول على إحصاءات موثوقة عن إنتاج التيلوريوم، ولكن يقدر إنتاج المصفاة العالمي بحوالي 600 طن متري سنويا.

أكبر البلدان المنتجة تشمل الولايات المتحدة، اليابان، وروسيا.

كانت بيرو من أكبر منتجي التيلوريوم حتى إغلاق منجم لا أورويا والمرفق المعدني في عام 2009.

تشمل مصافي التيلوريوم الرئيسية

• أساركو (الولايات المتحدة الأمريكية)
• أورالكتروميد (روسيا)
• أوميكور بلجيكا>
• 5N بلوس (كندا)

إعادة التيلوريوم لا تزال محدودة جدا بسبب استخدامه في التطبيقات التبديد (أي تلك التي لا يمكن جمعها بشكل فعال أو اقتصادي ومعالجتها).

التطبيقات

الاستخدام الرئيسي الرئيسي ل تيلوريوم، وهو ما يمثل ما يصل إلى نصف كل التيلوريوم المنتجة سنويا، هو في سبائك الصلب والحديد حيث يزيد من ماشينابيليتي.

تيلوريوم، التي لا تقلل من التوصيل الكهربائي، كما يتم خلطها مع النحاس لنفس الغرض ومع يؤدي إلى تحسين مقاومة التعب.

في التطبيقات الكيميائية، يستخدم التيلوريوم كعامل مبركن ومسرع في إنتاج المطاط، فضلا عن عامل حفاز في إنتاج الألياف الاصطناعية وتكرير النفط.

كما ذكرنا، أدت خصائص تيليوريوم السيميكوندكتية والخفيفة الحساسة أيضا إلى استخدامها في الخلايا الشمسية كدت. ولكن هناك الكثير من التطبيقات الالكترونية الأخرى التي تشمل:

• التصوير الحراري (الزئبق والكادميوم تيلوريد)
• رقائق الذاكرة تغيير المرحلة
• أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء
• أجهزة التبريد الحرارية الكهربائية < الصواريخ التي تعمل بالحرارة
• تشمل استخدامات تيلوريوم الأخرى ما يلي:

أغطية التفجير

• أصباغ الزجاج والسيراميك (حيث تضيف ظلال من اللون الأزرق والبني)
• أقراص دفد قابلة لإعادة الكتابة وأقراص مدمجة وأقراص بلو-راي تيلوريوم سوبوكسيد)