Структурата на атома на телура. Структура на атома телур Телурови минерали

Малко вероятно е някой да повярва на историята за морския капитан, който освен това е професионален цирков борец, известен металург и лекар-консултант в хирургическа клиника. В света на химичните елементи такова разнообразие от професии е много често срещано явление и изразът на Козма Прутков не се отнася за тях: „Специалистът е като флюс: пълнотата му е едностранна. Нека си спомним (дори преди да говорим за основния обект на нашия разказ) желязото в колите и желязото в кръвта, желязото е концентратор на магнитно поле, а желязото е неразделна част от охрата... Вярно, "професионалното обучение" на елементите понякога отне много повече време от подготовката за междинна йога. Така че елемент № 52, за който ще говорим, беше използван в продължение на много години само за да демонстрира какво всъщност представлява този елемент, наречен на нашата планета: „телур“ - от tellus, което на латински означава „Земя“.

Този елемент е открит преди почти два века. През 1782 г. минният инспектор Франц Йозеф Мюлер (по-късно барон фон Райхенщайн) изследва златна руда, открита в Семигорие, в тогавашна Австро-Унгария. Оказа се толкова трудно да се дешифрира съставът на рудата, че тя беше наречена Aurum problematicum - „съмнително злато“. Именно от това „злато“ Мюлер изолира нов метал, но нямаше пълна увереност, че е наистина нов. (По-късно се оказа, че Мюлер греши за нещо друго: откритият от него елемент е нов, но може да се класифицира като метал само с голяма резерва.)

За да разсее съмненията, Мюлер се обърна за помощ към виден специалист, шведския минералог и химик-аналитик Бергман.

За съжаление, ученият почина, преди да завърши анализа на изпратеното вещество - в онези години аналитичните методи вече бяха доста точни, но анализът отне много време.

Други учени също се опитват да изследват елемента, открит от Мюлер, но само 16 години след откриването му Мартин Хайнрих Клапрот, един от водещите химици от онова време, неопровержимо доказва, че този елемент всъщност е нов и предлага името му „телур“. .

Както винаги, след откриването на елемента започна търсенето на приложенията му. Очевидно, въз основа на стария принцип, датиращ от времето на атрохимията - светът е аптека, французинът Фурние се е опитал да лекува с телур някои сериозни заболявания, в частност проказата. Но без успех - само много години по-късно телурът успя да предостави на лекарите някои „незначителни услуги“. По-точно не самият телур, а солите на телуровата киселина K 2 TeO 3 и Na 2 TeO 3, които започнаха да се използват в микробиологията като багрила, които придават определен цвят на изследваните бактерии. По този начин, с помощта на телурни съединения, дифтерийният бацил е надеждно изолиран от маса бактерии. Ако не в лечението, то поне в диагностиката елемент №52 се оказа полезен на лекарите.

Но понякога този елемент и още повече някои от неговите съединения създават проблеми на лекарите. Телурът е доста токсичен. У нас за максимално допустима концентрация на телур във въздуха се приема 0,01 mg/m3. От съединенията на телура най-опасен е водородният телурид H 2 Te, безцветен отровен газ с неприятна миризма. Последното е съвсем естествено: телурът е аналог на сярата, което означава, че H 2 Te трябва да бъде подобен на сероводорода. Дразни бронхите и има вредно въздействие върху нервната система.

Тези неприятни свойства не попречиха на телура да навлезе в технологиите и да придобие много „професии“.

Металурзите се интересуват от телура, защото дори малки добавки към оловото значително увеличават здравината и химическата устойчивост на този важен метал. Оловото, легирано с телур, се използва в кабелната и химическата промишленост. По този начин експлоатационният живот на устройствата за производство на сярна киселина, покрити отвътре с оловно-телурова сплав (до 0,5% Te), е два пъти по-дълъг от този на същите устройства, облицовани само с олово. Добавянето на телур към медта и стоманата улеснява тяхната обработка.

В производството на стъкло телурът се използва, за да придаде на стъклото кафяв цвят и по-висок индекс на пречупване. В каучуковата промишленост понякога се използва като аналог на сярата за вулканизиране на каучук.

Телурът е полупроводник

Тези индустрии обаче не бяха отговорни за скока в цените и търсенето на елемент No52. Този скок се случи в началото на 60-те години на нашия век. Телурът е типичен полупроводник и технологичен полупроводник. За разлика от германия и силиция, той се топи относително лесно (точка на топене 449,8°C) и се изпарява (кипи при малко под 1000°C). Следователно е лесно да се получат тънки полупроводникови филми от него, които са от особен интерес за съвременната микроелектроника.

Въпреки това, чистият телур като полупроводник се използва в ограничена степен - за производството на полеви транзистори от някои видове и в устройства, които измерват интензитета на гама лъчение. Освен това в галиевия арсенид (третият най-важен полупроводник след силиций и германий) съзнателно се въвежда примес от телур, за да се създаде проводимост от електронен тип в него*.

* Двата вида проводимост, присъщи на полупроводниците, са описани подробно в статията „Германий“.

Обхватът на приложение на някои телуриди - съединения на телур с метали - е много по-широк. Телуридите на бисмут Bi 2 Te 3 и антимон Sb 2 Te 3 са станали най-важните материали за термоелектрически генератори. За да обясним защо това се случи, нека направим кратко отклонение в областта на физиката и историята.

Преди век и половина (през 1821 г.) немският физик Зеебек открива, че в затворена електрическа верига, състояща се от различни материали, контактите между които са с различни температури, се създава електродвижеща сила (тя се нарича термо-ерс). След 12 години швейцарецът Пелтие открива ефект, противоположен на ефекта на Зеебек: когато електрически ток протича през верига, съставена от различни материали, в контактните точки, в допълнение към обичайната джаулова топлина, се отделя определено количество топлина или абсорбирани (в зависимост от посоката на тока).

В продължение на около 100 години тези открития остават „неща сами по себе си“, любопитни факти, нищо повече. И няма да е преувеличено да се каже, че нов живот и за двата ефекта започна след Героя на социалистическия труд, академик А.Ф. Йофе и колегите му разработиха теория за използването на полупроводникови материали за производството на термоелементи. И скоро тази теория беше въплътена в реални термоелектрически генератори и термоелектрически хладилници за различни цели.

По-специално, термоелектрическите генератори, които използват телуриди на бисмут, олово и антимон, осигуряват енергия за изкуствени спътници на Земята, навигационни и метеорологични инсталации и устройства за катодна защита за главни тръбопроводи. Същите материали помагат за поддържане на желаната температура в много електронни и микроелектронни устройства.

През последните години друго химично съединение на телур с полупроводникови свойства, кадмиев телурид CdTe, привлече голям интерес. Този материал се използва за производството на слънчеви клетки, лазери, фоторезистори и броячи на радиация. Кадмиевият телурид е известен и с факта, че е един от малкото полупроводници, в които ефектът на Хан се проявява забележимо.

Същността на последното е, че самото въвеждане на малка пластинка от съответния полупроводник в достатъчно силно електрическо поле води до генериране на високочестотно радиоизлъчване. Ефектът на Хан вече намери приложение в радарната технология.

В заключение можем да кажем, че количествено основната „професия“ на телура е сплавяването на олово и други метали. Качествено основното, разбира се, е работата на телура и телуридите като полупроводници.

Полезна добавка

В периодичната таблица телурът се намира в главната подгрупа на VI група до сярата и селена. Тези три елемента са сходни по химични свойства и често се придружават един друг в природата. Но делът на сярата в земната кора е 0,03%, селенът е само 10–5%, а телурът е дори с порядък по-малко – 10–6%. Естествено, телурът, подобно на селена, се намира най-често в естествените серни съединения - като примес. Случва се обаче (спомнете си минерала, в който е открит телурът) да влезе в контакт със злато, сребро, мед и други елементи. На нашата планета са открити повече от 110 находища на четиридесет минерала телур. Но винаги се добива заедно или със селен, или със злато, или с други метали.

В СССР са известни медно-никелови телур-съдържащи руди на Печенга и Мончегорск, телур-съдържащи оловно-цинкови руди на Алтай и редица други находища.

Телурът се изолира от медна руда на етапа на пречистване на черна мед чрез електролиза. На дъното на електролизера пада утайка - утайка. Това е много скъп междинен продукт. За да илюстрирам състава на утайката от един от канадските заводи: 49,8% мед, 1,976% злато, 10,52% сребро, 28,42% селен и 3,83% телур. Всички тези ценни компоненти на утайката трябва да се отделят и има няколко начина за това. Ето един от тях.

Утайката се стопява в пещ и през стопилката се пропуска въздух. Металите, с изключение на златото и среброто, се окисляват и се превръщат в шлака. Селенът и телурът също се окисляват, но в летливи оксиди, които се улавят в специални устройства (скрубери), след което се разтварят и се превръщат в киселини - селен H 2 SeO 3 и телурова H 2 TeO 3 . Ако серен диоксид SO2 премине през този разтвор, ще настъпят следните реакции:

H 2 SeO 3 + 2SO 2 + H 2 O → Se ↓ + 2H 2 SO 4,

H 2 TeO 3 + 2SO 2 + H 2 O → Te ↓ + 2H 2 SO 4.

Телурът и селенът изпадат едновременно, което е много нежелателно - ние се нуждаем от тях отделно. Следователно условията на процеса са избрани по такъв начин, че в съответствие със законите на химическата термодинамика първо се редуцира селенът. Това се подпомага чрез избор на оптимална концентрация на солна киселина, добавена към разтвора.

След това се отлага телур. Полученият сив прах, разбира се, съдържа известно количество селен и освен това сяра, олово, мед, натрий, силиций, алуминий, желязо, калай, антимон, бисмут, сребро, магнезий, злато, арсен, хлор. Телурът трябва първо да бъде пречистен от всички тези елементи чрез химични методи, след това чрез дестилация или зоново топене. Естествено, телурът се извлича от различни руди по различни начини.

Телурът е вреден

Телурът се използва все по-широко и следователно броят на хората, работещи с него, се увеличава. В първата част на историята за елемент № 52 вече споменахме токсичността на телура и неговите съединения. Нека поговорим за това по-подробно, точно защото все повече хора трябва да работят с телур. Ето цитат от дисертация за телура като промишлена отрова: бели плъхове, инжектирани с аерозол от телур, „проявяват безпокойство, кихат, търкат лицата си и стават летаргични и сънливи“. Телурът има подобен ефект върху хората.

А самият телур и неговите съединения могат да донесат неприятности от различен „калибър“. Те, например, причиняват плешивост, влияят върху състава на кръвта и могат да блокират различни ензимни системи. Симптомите на хронично отравяне с елементарен телур са гадене, сънливост, отслабване; издишаният въздух придобива неприятна миризма на чесън на алкилтелуриди.

В случай на остро отравяне с телур се прилага интравенозно серум с глюкоза, а понякога дори и морфин. Аскорбиновата киселина се използва като профилактично средство. Но основната превенция е запечатването на корпуса на устройствата, автоматизирането на процесите, в които участват телур и неговите съединения.

Елемент № 52 носи много ползи и затова заслужава внимание. Но работата с него изисква предпазливост, яснота и, отново, концентрирано внимание.

Външен вид на телур

Кристалният телур е най-близък до антимона. Цветът му е сребристо-бял. Кристалите са шестоъгълни, атомите в тях образуват спирални вериги и са свързани с ковалентни връзки с най-близките си съседи. Следователно елементарният телур може да се счита за неорганичен полимер. Кристалният телур се характеризира с метален блясък, въпреки че поради комплекса от химични свойства може да се класифицира по-скоро като неметал. Телурът е крехък и доста лесно се превръща в прах. Въпросът за съществуването на аморфна модификация на телура не е ясно решен. Когато телурът се редуцира от телурова или телурова киселина, се образува утайка, но все още не е ясно дали тези частици са наистина аморфни или просто много малки кристали.

Двуцветен анхидрид

Както подобава на серен аналог, телурът проявява валентности 2–, 4+ и 6+ и много по-рядко 2+. Телуровият моноксид TeO може да съществува само в газообразна форма и лесно се окислява до TeO 2 . Това е бяло, нехигроскопично, напълно стабилно кристално вещество, което се топи без разлагане при 733°C; има полимерна структура, чиито молекули са изградени така:

Телуровият диоксид е почти неразтворим във вода - само една част от TeO 2 на 1,5 милиона части вода преминава в разтвора и се образува разтвор на слаба телурова киселина H 2 TeO 3 с незначителна концентрация. Киселинните свойства на телуровата киселина H 6 TeO 6 също са слабо изразени. Тази формула (а не H 2 TeO 4) му е приписана, след като са получени соли със състав Ag 6 TeO 6 и Hg 3 TeO 6, които са силно разтворими във вода. Анхидридът TeO 3, който образува телурова киселина, е практически неразтворим във вода. Това вещество съществува в две модификации - жълто и сиво: α-TeO 3 и β-TeO 3. Сивият телур анхидрид е много стабилен: дори при нагряване той не се влияе от киселини и концентрирани алкали. Пречиства се от жълтия сорт чрез кипене на сместа в концентриран калий каустик.

Второ изключение

При създаването на периодичната таблица Менделеев поставя телура и съседния йод (както и аргона и калия) в групи VI и VII не в съответствие с, а противно на техните атомни тегла. Наистина, атомната маса на телура е 127,61, а на йода е 126,91. Това означава, че йодът не трябва да е зад телура, а пред него. Менделеев обаче не се съмнява в правилността на своите разсъждения, тъй като смята, че атомните тегла на тези елементи не са определени достатъчно точно. Близкият приятел на Менделеев, чешкият химик Богуслав Браунер, внимателно проверява атомните тегла на телура и йода, но данните му съвпадат с предишните. Валидността на изключенията, потвърждаващи правилото, беше установена само когато периодичната система се основаваше не на атомни тегла, а на ядрени заряди, когато стана известен изотопният състав на двата елемента. Телурът, за разлика от йода, е доминиран от тежки изотопи.

Между другото, за изотопите. В момента са известни 22 изотопа на елемент No52. Осем от тях - с масови числа 120, 122, 123, 124, 125, 126, 128 и 130 - са стабилни. Последните два изотопа са най-често срещаните: съответно 31,79 и 34,48%.

Телурови минерали

Въпреки че телурът е значително по-малко разпространен на Земята от селена, повече минерали от елемент 52 са известни от тези на неговия аналог. Телуровите минерали са два вида по състав: телуриди или продукти от окисляването на телуридите в земната кора. Сред първите са калаверитът AuTe 2 и кренеритът (Au, Ag) Te 2, които са сред малкото естествени златни съединения. Известни са и естествени телуриди на бисмут, олово и живак. Самородният телур се среща много рядко в природата. Дори преди откриването на този елемент, той понякога се намираше в сулфидни руди, но не можеше да бъде правилно идентифициран. Телуровите минерали нямат практическо значение - целият промишлен телур е страничен продукт от обработката на руди на други метали.

Тези - хим. елемент VI от група на периодичната система от елементи; при. н. 52, при. м. 127.60. Блестящо сребристо-сиво крехко вещество с метален блясък. В съединенията проявява степени на окисление -2, +4 и +6. Естественият B се състои от осем стабилни изотопа с масови числа 120, 122-126, 128 и 130. Известни са 16 радиоактивни изотопа с период на полуразпад от 2 до 154 дни. Най-често срещаните тежки изотопи са тези с масови числа 128 и 130. Т. е открит (1782) от унгарския. изследовател Ф. Мюлер фон Райхенщайн. Телурът е микроелемент, съдържанието му в земната кора е 10-7%. Съдържа се в много минерали със злато, сребро, платина, мед, желязо, олово, бисмут и сулфидни минерали. Кристалната решетка на Т. е шестоъгълна с периоди a - 4,4570 A и c = 5,9290 A. Плътност (t-pa 20p C) 6,22 g/cm3; /pl 449,5°С; точка на кипене 990±2°C.

Известна е „аморфна“ модификация на телура (тъмнокафяв прах), която при нагряване необратимо става кристална. Температурен коефициент линейно разширение на поликристален Т. (16-17) 10-6 deg-1, y коеф. топлопроводимост (температура 20° C) 0.014 cal/cm X X sec x deg; специфичен топлинен капацитет (температура 25° C) 0,048 cal/g x deg. Т. е полупроводник със забранена лента от 0,34 eV. Електрическата проводимост на кристала зависи от чистотата и степента на съвършенство на кристала. В най-чистите проби е равно на ~0,02 ohm-1 x cm-1. Подвижност на електрони 1700, подвижност на дупки 1200 cm2/v x сек. Когато се разтопи, телурът преминава в метално състояние. Телурът е диамагнитен, специфичната магнитна чувствителност е 0,3·10-6 cm3/g (при стайна температура). Твърдост по скалата на Моос 2,0-2,5; ср микротвърдост 58 kgf/mm2, модул на еластичност 4200 kgf/mm2, коеф. свиваемост (температура 30° C) 1,5-10 6 cm2/kgf. Телуровите монокристали с (0001) ориентация се чупят крехко при напрежение от 14 kgf/mm2.

Според химията Светият Т. ви напомня за сярата. , но по-малко активен. При стайна температура не се окислява на въздух, при нагряване изгаря, образувайки Te02 диоксид - бял кристал, слабо разтворим във вода. Известни са също TeO и Te03, които са по-малко стабилни от Te02. При нормални условия телурът реагира много бавно с вода с отделяне на водород и образуване на сярна киселина с образуване на червен разтвор на TeS03; при разреждане с вода възниква обратна реакция с освобождаване на телур. Т. се разтваря в азотна киселина, за да образува телурова киселина H2TeO3, в разредена солна киселина се разтваря слабо.

Телурът се разтваря бавно в алкали. С водорода образува телурид H2Te - безцветен газ с неприятна миризма, кондензиращ при температура -2°C и втвърдяващ се при температура -51,2°C, нестабилно съединение, което лесно се разлага под въздействието дори на слаби окислители. Телурът не образува сулфиди, които са стабилни при нормални условия; съединението TeS2 е стабилно при температури до -20° C. T образува непрекъснати твърди разтвори със селен. Известните състави са TeXb (само флуорид), TeX4 и TeX2, които се получават чрез директно взаимодействие на елементи. При стайна температура всичко е твърдо, частично се разлага с вода; само TeFe е безцветен газ с неприятна миризма. При нагряване Т. реагира с много метали, образувайки.

Суровините за производството на Телур са утайки от производство на медно-никелова и сярна киселина, както и продукти, получени от рафиниране на олово. Анодната утайка се обработва с помощта на киселинен или алкален метод, като сярата се превръща в четиривалентно състояние и след това се редуцира със серен диоксид от разтвори в края на разтвора. солна или електролитна. Освен това материалите, съдържащи Т., могат да се обработват по хлорния метод. Телурът с висока чистота се получава чрез сублимация и зонна прекристализация (най-ефективният метод за дълбоко пречистване, позволяващ получаване на вещество с чистота 99,9999%).

Съединенията на телура са токсични, ефектът им върху човешкото тяло е подобен на ефекта на съединенията на селен и арсен. Най-мощната отрова е телуридът. Максимално допустимата концентрация на Т във въздуха е 0,01 mg/mV.Т се използва при вулканизацията на каучук и при производството на оловни кабели (добавянето на до 0,1% Те подобрява механичните свойства на оловото). Т. съединения се използват в стъкларската промишленост (за оцветяване на стъкло и порцелан) и във фотографията. Телурът се използва широко в синтеза на полупроводникови съединения. Т. съединения са основният материал за производството на термоелементи.

Телурът е микроелемент (съдържанието им в земната кора е 1 ⋅ 10⁻ ⁷ %. Телурът рядко се образува самостоятелно. Обикновено се среща в природата като примеси в сулфидите, както и в самородната сяра. Основните източници на телур и селен са отпадъците от производството на сярна киселина, които се натрупват в прахови камери, както и утайки (утайки), образувани по време на електролитно пречистване на мед. Утайката, наред с други примеси, също съдържа сребърен селенид Ag 2 Se и някои. При изгаряне на утайки се образува телур оксид TeO 2 , както и оксиди на тежки метали. Телурът се редуцира от TeO оксиди 2 при излагане на серен диоксид във водна среда:

TeO 2 + H 2 O = H 2 TeO 3

H 2 SeO 3 + 2SO 2 + H 2 O = Se + 2H 2 SO 4

Телурът, подобно на , образува алотропни модификации - кристални и аморфни. Кристалният телур е сребристосив на цвят, крехък и лесно се смила на прах. Електропроводимостта му е незначителна, но се увеличава при осветяване. Аморфният телур е кафяв на цвят и е по-малко стабилен от аморфния телур при 25 градуса. става кристален.

По отношение на химичните свойства телурът има значителни прилики със сярата. Гори във въздуха (зеленикаво-синьо), образувайки съответните оксиди TeO 2. За разлика от SO 2 Телуровият оксид е кристално вещество и е слабо разтворимо във вода.

Телурът не се свързва директно с водорода. При нагряване той реагира с много метали, образувайки съответните соли (), например K 2 Те. Телурът реагира с вода дори при нормални условия:

Te + 2H 2 O = TeO 2 + 2H 2

Подобно на селена, телурът се окислява до съответните киселини Н 2 TeO 4 , но при по-тежки условия и действието на други окислители:

Te + 3H 2 O 2 (30%) = H 6 TeO 6

В кипящи водни разтвори на основи телурът, подобно на сярата, се разтваря бавно:

3Te + 6KOH = 6K 2 Te + K 2 TeO 3 + 3H 2 O

Телурът се използва предимно като полупроводников материал.

Свойства на телура

Водородният телурид може да се получи чрез третиране на телуридите с разредени киселини:

Na 2 Te + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 Te

Водородният телурид при нормални условия е безцветен газ с характерни неприятни миризми (по-неприятни от миризмата на H 2 S, но по-токсичен, а водородният телурид е по-малко токсичен). Телуровите хидриди проявяват редуциращи свойства в по-голяма степен от и H 2 Te във водата е приблизително същата като тази на сероводорода. Водните разтвори на хидридите проявяват изразена киселинна реакция поради тяхната дисоциация във водни разтвори по следната схема:

H 2 Te ↔ H + HTe ⁺

↓

H+Te²⁺

В серията O - S - Se - Te радиусите на техните йони са E² ⁺ задържат водороден йон. Това се потвърждава от експериментални данни, които потвърждават, че хидротелуровата киселина е по-силна от хидросулфидната киселина.

В серията O - S - Se - Te се увеличава способността за термична дисоциация на хидридите: най-трудно е да се разложи водата при нагряване, а телуровите хидриди са нестабилни и се разлагат дори при слабо нагряване.

Солите на хидротелуровата киселина (телуриди) са подобни по свойства на сулфидите. Те се получават, подобно на сулфидите, чрез действието на телурния водород върху разтворими метални соли.

Телуридите са подобни на сулфидите по отношение на разтворимост във вода и киселини. Например, когато водородният телур преминава през воден разтвор на Cu 2 SO 4 меден телурид се получава:

H 2 Te + CuSO 4 = H 2 SO 4 + CuTe

Te образува TeO съединения с кислорода 2 и TeO 3 те се образуват при изгарянето на телур във въздуха, при изгарянето на телуридите, а също и при изгарянето на телуровите хидриди:

Te + O 2 = TeO 2

2ZnTe + 3O 2 = 2ZnO + 2TeO 2

2H 2 Te + 3O 2 = 2H 2 O + 2TeO 2

TeO2 - киселинни оксиди (анхидриди). Когато се разтварят във вода, те образуват съответно телурова киселина:

TeO 2 + H 2 O = H 2 TeO 3

Тази киселина се дисоциира във воден разтвор малко по-слабо от сярната киселина. Телуровата киселина не е получена в свободна форма и съществува само във водни разтвори.

Докато серните съединения със степен на окисление 4+ в химичните реакции действат предимно като редуциращи агенти, с повишаване на степента на окисление на сярата до 6+, TeO 2 и съответните киселини проявяват главно окислителни свойства, съответно се редуцират до Te. На практика телурът се получава в свободна форма, като се използват следните методи:

H 2 TeO 3 + 2SO 2 + H 2 O = 2H 2 SO 4 + Te

Телуровата киселина проявява редуциращи свойства само при взаимодействие със силни окислители:

3H 2 TeO 3 + HClO 3 = 3H 2 TeO 4 + HCl

Свободна телурова киселина H 2 TeO 4 - обикновено изолиран като кристален хидрат Н 2 TeO 4 2H 2 O, което се изписва като H 6 TeO 6 . В ортохолуринова киселина H 6 TeO 6 водородните атоми могат да бъдат частично или напълно заменени с метални атоми, образувайки Na6TeO6 соли.

Телурът е сребристо-бяло, крехко вещество с характерен метален блясък. В този случай тънкият слой телур има червено-кафяв оттенък, когато е изложен на светлина, а парата има златисто-жълт цвят. Тъй като телурът е инертен, кварцът или графитът се използват като контейнерни материали при топенето му. Телурът е рядък елемент и значителното му търсене определя високата му цена.

При производството на телур се използват предимно отпадъци от електролитно рафиниране на олово и мед. След изгаряне на утайката телурът се утаява в сгурията, след което се промива в солна киселина. Полученият разтвор на солна киселина се изолира чрез преминаване през серен диоксид. За по-нататъшно пречистване от сяра, селен и други примеси телурът се разтваря в алкална среда, където под действието на алуминий или цинк се превръща в динатриев дителлурид. След това преминава през кислород или въздух и за да се получи телур с висока чистота, той се хлорира, последвано от пречистване чрез ректификация, хидролизира се с вода и се редуцира с водород.

Основните производители на телур в ОНД са:

OJSC Almalyk Mining and Metallurgic Plant (Узбекистан);
- OJSC „Уралска минно-металургична компания“ (Руска федерация);
- CJSC Kyshtym Copper Electrolyte Plant (Руска федерация).

Телурът се използва при производството на специално олово, което има повишена якост и пластичност. Това свойство се използва широко в производството на проводници и други кабелни продукти. Комбинацията от телур и олово намалява разтварянето на оловото под въздействието на сярна киселина 10 пъти. Това свойство се използва в оловно-киселинни батерии.

В специалното химическо оборудване се използват телурови стъкла, които имат изключителна прозрачност, електропроводимост и топимост. Някои видове стъкла с добавка на телур са полупроводници. Те се използват широко в електрониката. А специални стъкла с телур диоксид, легирани с редкоземни метали, се използват в оптичните квантови генератори като активни тела.

Телуровите сплави се използват за създаване на отразяващ деформируем слой на компакт дискове. Телурът под формата на пари се използва за флуоресцентни лампи. Светлината, излъчвана от такива лампи, има спектър, сравним с естествената слънчева светлина.

Телурът е химичен елемент от група 16 (според остарялата класификация - основната подгрупа на група VI, халкогени), период 5 в периодичната таблица, има атомен номер 52; обозначен със символа Te (лат. Tellurium), принадлежи към семейството на металоидите.
Съдържание в земната кора е 1·10-6% от масата. Известни са около 100 телурови минерала. Най-често срещаните телуриди са мед, олово, цинк, сребро и злато.
В много сулфиди се наблюдава изоморфна добавка на телур, но изоморфизмът Te - S е по-слабо изразен, отколкото в серията Se - S, а сулфидите съдържат ограничена добавка на телур. Сред минералите на телура алтаит (PbTe), силванит (AgAuTe4), калаверит (AuTe2), хесит (Ag2Te), кренерит [(Au, Ag)Te], петцит (Ag3AuTe2), мутманит [(Ag, Au)Te] са от особено значение, монтбройт (Au2Te3), нагиагит (4S5), тетрадимит (Bi2Te2S). Има кислородни съединения на телура, например TeO2 - телурова охра. Самородният телур също се среща заедно със селен и сяра (японската телурова сяра съдържа 0,17% Te и 0,06% Se).

Запаси в находища на телур през 2012 г., тона *

* Данни от Геоложката служба на САЩ

Основният източник на телур е утайката, получена по време на електролитното пречистване на блистерна (анодна) мед. За всеки 500 тона медна руда обикновено има един фунт (0,45 кг) телур. Телурът се произвежда предимно в САЩ, Китай, Белгия, Русия, Япония и Канада.
Анодната суспензия съдържа селениди и телуриди на благородни метали в състави с формула M2Se или M2Te (M = Cu, Ag, Au). При температури от 500 °C анодната утайка се нагрява с натриев карбонат в присъствието на въздух. Металните йони се редуцират до метали, докато телуридът се превръща в натриев телурит - M2Te + O2 + Na2CO3 > Na2TeO3 + 2M + CO2.
Телуритите се отделят от смеси с вода и обикновено присъстват като хидротелурити HTeO3– в разтвор. По време на този процес се образуват и селенити, но те могат да бъдат отделени чрез добавяне на сярна киселина. Хидротелуритите се трансформират в неразтворим телуров диоксид, докато селенитите остават в разтвор - HTeO3- + ОH– + H2SO4 > TeO2 + SO42- + 2H2O.
Редукцията до метал се извършва или чрез електролиза, или чрез реакция на телур диоксид със серен диоксид в сярна киселина - TeO2 + 2 SO2 + 2H2O > Te + SO42- + 4H+.
Търговският телур обикновено се продава като прах и също така се предлага под формата на плочи, слитъци или пръти.
Най-големият потребител на телур е металургията, където се използва в железни, медни и оловни сплави. Добавянето на телур към неръждаема стомана и мед прави тези метали по-работоспособни. Добавянето на телур позволява да се получи ковък чугун, който при топене има предимствата на сивия чугун: течно леене, свойства на леене и обработваемост. В оловото телурът подобрява здравината и издръжливостта и намалява корозивния ефект на сярната киселина.
Полупроводници и електроника. Кадмиевият телурид (CdTe) се използва в слънчевите клетки. Тестовете на Лабораторията за възобновяема енергия в Съединените щати показаха, че този материал осигурява много предимства за работата на ново поколение слънчеви клетки. Масовото търговско производство на слънчеви клетки, използващи CdTe през последните години, доведе до значително увеличение на търсенето на телур. Ако част от кадмия в CdTe се замени с цинк, се образува съотношението (Cd,Zn), което се използва в твърдотелни рентгенови сензори.
CRT (кадмий-живак-телур) сплави получиха абсолютно изключително значение, които имат фантастични характеристики за откриване на радиация от изстрелване на ракети и наблюдение на врага от космоса през атмосферни прозорци (облачното покритие няма значение). MCT е един от най-скъпите материали в съвременната електронна индустрия.
Органотеллуридите като етан телурид, диетилов телурид, диизопропилов телурид, диетилов и метилов телурид, алил телурид се използват като основа за епитаксия на органометална фаза на растеж за получаване на многослойни полупроводникови съединения.
Редица системи, съдържащи телур, наскоро откриха съществуването в тях на три (възможно четири) фази, в които свръхпроводимостта не изчезва при температура малко над точката на кипене на течния азот.
Телурът като телуров оксид се използва за създаване на слоеве от презаписваеми оптични дискове, включително презаписваеми компакт дискове (CD-RW), презаписваеми Blu-ray цифрови видео дискове и презаписваеми (DVD-RW).
Телурът се използва в нови чипове с памет с промяна на фазата, разработени от Intel. Бисмутовият телурид (Bi2Te3) и оловният телурид се използват в елементи на термоелектрически устройства. Оловен телурид също се използва в инфрачервени сензори.
Други употреби. Телурът се използва за оцветяване на керамика. Феноменът на силно увеличаване на оптичното пречупване след добавяне на селениди и телуриди към стъкло се използва в производството на стъклени влакна за телекомуникации. Смеси от селен и телур се използват с бариев пероксид като окислител в прах за забавяне за електрически взривни капачки.
Органичните телуриди се използват като инициатори за радикална полимеризация; богатите на електрони моно- и дителлуриди имат антиоксидантна активност. Телурът може да се използва вместо сяра или селен за вулканизиране на каучук. Каучукът, произведен по този начин, показва подобрена термична устойчивост. Телуритите се използват за идентифициране на патогените, отговорни за дифтерията.
Потреблението на телур в страните по света се разпределя както следва: Китай – 80-100 тона, Русия – 10 тона, САЩ – 50-60 тона. Общо около 400 тона телур се консумират годишно в света като цяло. Таблицата по-долу предоставя приблизителни данни за производството на телур в света (данни от USGS, различни прегледи и статии на пазара).

Производство на телур в света, тонове*

* Данни от Геоложката служба на САЩ

Телурът е рядък елемент и значителното търсене при малък обем на производство определя високата му цена (около $200-300 на кг, в зависимост от чистотата), но въпреки това обхватът на неговите приложения непрекъснато се разширява.
Цената на телура през 2000 г. беше около 30 щатски долара за килограм. Между 2004 г. и 2011 г. цените на телура се увеличават непрекъснато, с изключение на 2009 г. През тези години цената на телура се определяше от значително увеличение на търсенето и ограничено предлагане. През 2011 г. цената на телура достигна 350 щатски долара за килограм. Въпреки това през 2012 г. цените на телура паднаха рязко до приблизително 150 щатски долара за килограм.

Пазарът на телур в момента е изправен пред редица предизвикателства. Като страничен продукт от производството на мед, пазарът на телур е силно зависим от тенденциите на основния пазар (на мед). Намаляването на производството на мед, заедно с използването на нови алтернативни технологии за производство на този метал, например, ще повлияе на обема на доставките на телур.
Тъй като обемите на доставките са под съмнение, цената на материала рязко расте. Според много пазарни прогнози цената на телура ще се повиши отново в следващите 2-3 години. Известно е, че на пазара има редица различни продукти, заместващи телур, които вече започват да се използват на фона на недостиг на доставки. Въпреки това, както отбелязват експертите, нито един от заместителите няма същите свойства като телура. В допълнение, потенциалното увеличение на търсенето на телур може да се дължи на развитието в сектора на соларния тънък филм.

Телур(лат. телур), te, химичен елемент от група VI на главната подгрупа на периодичната система на Менделеев; атомен номер 52, атомна маса 127,60, класифициран като рядък разпръснати елементи.В природата се среща като осем стабилни изотопа с масови числа 120, 122-126, 128, 130, от които най-често срещаните са 128 te (31,79%) и 130 te (34,48%). От изкуствено получените радиоактивни изотопи 127 te (T 1/2 = 105) се използват широко като белязани атоми дни) и 129 te (T 1/2 = 33,5 дни) . T. отворен F. Мюлерпрез 1782 г. Немският учен M. G. Klaproth потвърждава това откритие и дава на елемента името „телур“ (от латинския телус, род. телурис - Земя). Първите систематични изследвания на химията на Т. са извършени през 30-те години. 19 век И АЗ. Берцелиус.

Разпространение в природата . Т. е един от най-редките елементи; средно съдържание в земната кора (кларк) ~1 ? 10 -7% от теглото. Т. е разпръснат в магмата и биосферата; от някои горещи подземни извори се утаява заедно с s, ag, au, pb и други елементи. Известни са хидротермални находища на злато и цветни метали, обогатени с T; С тях са свързани около 40 минерала от този елемент (най-важните са алтаит, телуробисмутит и др. естествени телуриди) . Типични примеси на Т. се намират в пирит и други сулфиди. Т. се извлича от полиметални руди.

Физични и химични свойства. Т. е сребристо-бял цвят с метален блясък, крехък и при нагряване става пластичен. Кристализира в шестоъгълната система: А= 4.4570 A; с= 5.9290 A; плътност 6.25 Ж/ cm 3при 20°C; t pl 450°С; T kip 990 ± 1.0 °C; специфичен топлинен капацитет при 20 °C 0,204 kJ/(килограма? ДА СЕ); топлопроводимост при 20 °C 5.999 вт/(м? ДА СЕ) ; температурен коефициент на линейно разширение 1,68? 10 -5 (20°С). Т. е диамагнитно, специфичната магнитна чувствителност при 18 °C е 0,31? 10 -6. Твърдост по Бринел 184.3 Mn/m 2 (18,43 kgf/mm 2) . Атомен радиус 1,7 A, йонни радиуси: Te 2- 2,22 A, te 4+ 0,89 A, te 6+ 0,56 A.

Т. - полупроводник. Ширина на лентата 0,34 ев.При нормални условия и до точката на топене чистият Т. има проводимост Р-Тип. При понижаване на температурата в диапазона (-100 ° C) - (-80 ° C) настъпва преход: проводимостта на Т. става н-Тип. температурата на този преход зависи от чистотата на пробата и колкото по-чиста е пробата, толкова по-ниска е тя.

Конфигурация на външната електронна обвивка на атома te 5 s 2 5 r 4.В съединенията проявява степени на окисление –2; +4; +6, по-рядко +2. Т. - химичен аналог сяраИ Селенас по-изразени метални свойства. С кислород Т. образува teo оксид, teo 2 диоксид и teo 3 триоксид. teo съществува над 1000 °C в газова фаза. teo 2 се получава чрез изгаряне на te във въздуха, има амфотерни свойства, слабо разтворим във вода, но лесно разтворим в киселинни и алкални разтвори. teo 3 е нестабилен и може да се получи само чрез разлагане на телурова киселина. При нагряване водородът реагира с водород, за да образува водороден телурид h 2 te, безцветен отровен газ с остър, неприятен мирис. Реагира лесно с халогени; характеризира се с халогениди от типа tex 2 и tex 4 (където X-cl и Br); получени са също tef 4, tef 6; Всички те са силно летливи и се хидролизират с вода. Т. директно взаимодейства с неметали (s, P), както и с метали; реагира при стайна температура с концентрирани азотна и сярна киселина, като в последния случай се образува teso 3, който се окислява при нагряване до teoso 4. Известни са сравнително слаби киселини te: хидротелурова киселина (разтвор на h 2 te във вода), телурова киселина h 2 teo 3 и телурова киселина h 6 teo 6 ; техните соли (съотв телуриди,телурит и телурат) са слабо или напълно неразтворими във вода (с изключение на соли на алкални метали и амоний). Известни са някои органични производни на Т., например rteh, диалкил телуриди r 2 te - нискокипящи течности с неприятна миризма.

Касова бележка. Т. се извлича като страничен продукт при преработката на сулфидни руди от междинни продукти от производството на мед, олово и цинк, както и от някои златни руди. Основният източник на суровини за производството на мед е утайката от електролиза на мед, съдържаща от 0,5 до 2% te, както и ag, au, se, cu и други елементи. Утайката първо се освобождава от cu, se, остатъкът, съдържащ благородни метали, te, pb, sb и други компоненти, се разтопява, за да се получи сплав от злато и сребро. Т. в този случай, под формата на na 2 teo 3, преминава в сода-телурна шлака, където съдържанието му достига 20-35%. Шлаката се раздробява, смила и излугва с вода. От разтвора Т. се отлага чрез електролиза върху катода. Полученият телур концентрат се обработва с алкали в присъствието на алуминиев прах, прехвърляйки телура в разтвор под формата на телуриди. Разтворът се отделя от неразтворимия остатък, който концентрира примеси от тежки метали, и се продухва с въздух. В този случай Т. (99% чистота) се отлага в елементарно състояние. Т. с повишена чистота се получава чрез повтаряща се обработка с телурид. Най-чистият Т. се получава чрез комбинация от методи за химическо пречистване, дестилация и зоново топене.

Приложение. Т. се използва в полупроводниковата техника ; като легираща добавка - в оловни сплави, чугун и стомана за подобряване на тяхната обработваемост и повишаване на механичните характеристики; bi 2 te 3 и sb 2 te 3 се използват в термогенератори, а cdte - в захранван от слънчева енергияи като полупроводници лазерни материали.Т. се използва и за избелване на чугун, вулканизиране на латексови смеси и производство на кафяви и червени стъкла и емайли.

Т. Н. Грейвър.

Телур в тялото . Т. постоянно присъства в тъканите на растенията и животните. В растенията, растящи на почви, богати на Т., концентрацията му достига 2? 10 -4 -2,5? 10 -3%, при сухоземните животни - около 2? 10 -6%. При хората дневният прием на Т. от храната и водата е около 0,6 мг.се екскретира от организма главно с урината (над 80%), както и с изпражненията. Умерено токсичен за растенията и силно токсичен за бозайниците (причинява забавяне на растежа, косопад, парализа и др.).

Професионално отравяне на Т. е възможно по време на топенето и други производствени операции. Наблюдават се втрисане, главоболие, слабост, ускорен пулс, липса на апетит, метален вкус в устата, мирис на чесън от издишания въздух, гадене, тъмен цвят на езика, дразнене на дихателните пътища, изпотяване, косопад. Профилактика: спазване на изискванията за хигиена на труда, индивидуални мерки за защита на кожата, медицински прегледи на работещите.

Лит.:Кудрявцев А, А.. Химия и технология на селен и телур, 2-ро изд., М.. 1968 г.; Основи на металургията, т. 4, гл. viii, M.. 1967; Filyand M. A.. Semenova E. I.. Свойства на редки елементи, 2-ро изд., М.. 1964; Букетов Е. А., Малишев В. П.. Извличане на селен и телур от медно-електролитни утайки, A.-A.. 1969; bowen h. аз М.. микроелементи в биохимията, l.-n. г.. 1966 г.