टेल्यूरियम परमाणु की संरचना। टेल्यूरियम परमाणु संरचना टेल्यूरियम खनिज
यह संभावना नहीं है कि कोई भी समुद्री कप्तान की कहानी पर विश्वास करेगा, जो इसके अलावा, एक पेशेवर सर्कस पहलवान, एक प्रसिद्ध मेटलर्जिस्ट और सर्जिकल क्लिनिक में एक परामर्श चिकित्सक है। रासायनिक तत्वों की दुनिया में, इस तरह के विभिन्न पेशे एक बहुत ही सामान्य घटना है, और कोज़मा प्रुतकोव की अभिव्यक्ति उनके लिए अनुपयुक्त है: "एक विशेषज्ञ एक प्रवाह की तरह है: उसकी पूर्णता एकतरफा है।" आइए हम याद करें (हमारी कहानी के मुख्य उद्देश्य के बारे में बात करने से पहले) मशीनों में लोहा और रक्त में लोहा, लोहा - एक चुंबकीय क्षेत्र सांद्रक और लोहा - गेरू का एक अभिन्न अंग ... सच है, कभी-कभी इसमें अधिक समय लगता है " मध्यवर्ती योग तैयार करने के बजाय तत्वों का व्यावसायिक प्रशिक्षण"। तो तत्व 52, जिसे हम बताने जा रहे हैं, का उपयोग कई वर्षों तक केवल यह प्रदर्शित करने के लिए किया गया था कि यह वास्तव में क्या है, यह तत्व, हमारे ग्रह के नाम पर है: "टेल्यूरियम" - टेलस से, जिसका लैटिन में अर्थ है "पृथ्वी"।
इस तत्व की खोज लगभग दो सदी पहले हुई थी। 1782 में, खनन निरीक्षक फ्रांज जोसेफ मुलर (बाद में बैरन वॉन रीचेंस्टीन) ने तत्कालीन ऑस्ट्रिया-हंगरी के क्षेत्र में सेमिगोरी में पाए जाने वाले सोने के अयस्क की जांच की। अयस्क की संरचना को समझना इतना कठिन हो गया कि इसे ऑरुमैटिकम - "संदिग्ध सोना" कहा जाने लगा। यह इस "सोने" से था कि मुलर ने एक नई धातु को अलग किया, लेकिन इस बात की पूरी निश्चितता नहीं थी कि यह वास्तव में नई थी। (बाद में यह पता चला कि मुलर किसी और चीज के बारे में गलत था: उसने जो तत्व खोजा वह नया था, लेकिन इसे केवल एक बड़े खिंचाव वाली धातु के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।)
शंकाओं को दूर करने के लिए, मुलर ने एक प्रमुख विशेषज्ञ, स्वीडिश खनिजविद और विश्लेषणात्मक रसायनज्ञ बर्गमैन से मदद मांगी।
दुर्भाग्य से, भेजे गए पदार्थ के विश्लेषण को पूरा करने से पहले वैज्ञानिक की मृत्यु हो गई - उन वर्षों में, विश्लेषणात्मक तरीके पहले से ही काफी सटीक थे, लेकिन विश्लेषण में बहुत लंबा समय लगा।
अन्य वैज्ञानिकों ने मुलर द्वारा खोजे गए तत्व का अध्ययन करने की कोशिश की, लेकिन इसकी खोज के केवल 16 साल बाद, उस समय के महानतम रसायनज्ञों में से एक, मार्टिन हेनरिक क्लैप्रोथ ने अकाट्य रूप से साबित कर दिया कि यह तत्व वास्तव में नया था, और इसके लिए "टेल्यूरियम" नाम प्रस्तावित किया। .
हमेशा की तरह इस तत्व की खोज के बाद इसके अनुप्रयोगों की खोज शुरू हुई। जाहिरा तौर पर, पुराने सिद्धांत से आगे बढ़ते हुए, इट्रोकेमिस्ट्री के समय से डेटिंग - दुनिया एक फार्मेसी है, फ्रेंचमैन फोरनियर ने विशेष रूप से कुष्ठ रोग में टेल्यूरियम के साथ कुछ गंभीर बीमारियों का इलाज करने की कोशिश की। लेकिन सफलता के बिना - केवल कई वर्षों के बाद टेल्यूरियम डॉक्टरों को कुछ "मामूली सेवाएं" प्रदान करने में सक्षम था। अधिक सटीक रूप से, टेल्यूरियम ही नहीं, बल्कि टेल्यूरस एसिड K 2 TeO 3 और Na 2 TeO 3 के लवण, जो सूक्ष्म जीव विज्ञान में रंगों के रूप में उपयोग किए जाने लगे, जो अध्ययन किए गए जीवाणुओं को एक निश्चित रंग प्रदान करते हैं। तो, टेल्यूरियम यौगिकों की मदद से, एक डिप्थीरिया बैसिलस को बैक्टीरिया के द्रव्यमान से मज़बूती से अलग किया जाता है। यदि उपचार में नहीं, तो कम से कम निदान में, तत्व संख्या 52 डॉक्टरों के लिए उपयोगी निकला।
लेकिन कभी-कभी यह तत्व, और इससे भी अधिक इसके कुछ यौगिक डॉक्टरों के लिए परेशानी का सबब बन जाते हैं। टेल्यूरियम काफी विषैला होता है। हमारे देश में, हवा में टेल्यूरियम की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.01 mg / m 3 है। टेल्यूरियम यौगिकों में से, सबसे खतरनाक हाइड्रोजन टेल्यूराइड H 2 Te है, जो एक अप्रिय गंध वाली रंगहीन जहरीली गैस है। उत्तरार्द्ध काफी स्वाभाविक है: टेल्यूरियम सल्फर का एक एनालॉग है, जिसका अर्थ है कि एच 2 टी हाइड्रोजन सल्फाइड के समान होना चाहिए। ब्रोंची को परेशान करता है, तंत्रिका तंत्र पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है।
इन अप्रिय गुणों ने टेल्यूरियम को प्रौद्योगिकी में प्रवेश करने और कई "व्यवसायों" को प्राप्त करने से नहीं रोका।
मेटलर्जिस्ट टेल्यूरियम में रुचि रखते हैं क्योंकि सीसे के छोटे-छोटे योग भी इस महत्वपूर्ण धातु की शक्ति और रासायनिक प्रतिरोध को बहुत बढ़ा देते हैं। केबल और रासायनिक उद्योगों में टेल्यूरियम के साथ डोप किए गए लीड का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, लेड-टेल्यूरियम मिश्र धातु (0.5% Te तक) के साथ अंदर से लेपित सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन उपकरण का सेवा जीवन अकेले सीसा के साथ पंक्तिबद्ध समान उपकरणों की तुलना में दोगुना है। तांबे और स्टील में टेल्यूरियम मिलाने से उनकी मशीनिंग में सुविधा होती है।
कांच उद्योग में, कांच को भूरा रंग और उच्च अपवर्तनांक देने के लिए टेल्यूरियम का उपयोग किया जाता है। रबर उद्योग में, सल्फर के एक एनालॉग के रूप में, इसे कभी-कभी घिसने वाले वल्केनाइज करने के लिए उपयोग किया जाता है।
टेल्यूरियम एक अर्धचालक है
हालांकि, ये उद्योग कीमतों में वृद्धि और तत्व #52 की मांग के लिए जिम्मेदार नहीं थे। यह छलांग हमारी सदी के शुरुआती 60 के दशक में हुई थी। टेल्यूरियम एक विशिष्ट अर्धचालक और एक तकनीकी अर्धचालक है। जर्मेनियम और सिलिकॉन के विपरीत, यह अपेक्षाकृत आसानी से पिघल जाता है (गलनांक 449.8 डिग्री सेल्सियस) और वाष्पित हो जाता है (1000 डिग्री सेल्सियस से नीचे उबलता है)। इसलिए, इससे पतली अर्धचालक फिल्मों को प्राप्त करना आसान है, जो आधुनिक माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के लिए विशेष रुचि रखते हैं।
हालांकि, एक अर्धचालक के रूप में शुद्ध टेल्यूरियम का उपयोग सीमित सीमा तक किया जाता है - कुछ प्रकार के क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के निर्माण के लिए और गामा विकिरण की तीव्रता को मापने वाले उपकरणों में। इसके अलावा, इसमें इलेक्ट्रॉनिक प्रकार की चालकता बनाने के लिए टेल्यूरियम की अशुद्धता जानबूझकर गैलियम आर्सेनाइड (सिलिकॉन और जर्मेनियम के बाद तीसरा सबसे महत्वपूर्ण अर्धचालक) में पेश की जाती है।
* अर्धचालकों में निहित दो प्रकार की चालकता का वर्णन "जर्मेनियम" लेख में विस्तार से किया गया है।
धातुओं के साथ टेल्यूरियम के यौगिकों, कुछ टेलराइड्स का दायरा बहुत व्यापक है। बिस्मुथ बीआई 2 ते 3 और सुरमा एसबी 2 ते 3 टेलुराइड्स थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर के लिए सबसे महत्वपूर्ण सामग्री बन गए हैं। यह समझाने के लिए कि ऐसा क्यों हुआ, आइए भौतिकी और इतिहास के क्षेत्र में एक छोटा सा विषयांतर करें।
डेढ़ सदी पहले (1821 में), जर्मन भौतिक विज्ञानी सीबेक ने पाया कि विभिन्न सामग्रियों से बने एक बंद विद्युत परिपथ में, जिसके बीच संपर्क अलग-अलग तापमान पर होते हैं, एक इलेक्ट्रोमोटिव बल बनाया जाता है (इसे थर्मो-ईएमएफ कहा जाता है)। 12 वर्षों के बाद, स्विस पेल्टियर ने सीबेक प्रभाव के विपरीत एक प्रभाव की खोज की: जब एक विद्युत धारा विभिन्न सामग्रियों से बने सर्किट के माध्यम से प्रवाहित होती है, संपर्क के बिंदुओं पर, सामान्य जूल ताप के अतिरिक्त, ऊष्मा की एक निश्चित मात्रा होती है जारी या अवशोषित (वर्तमान की दिशा के आधार पर)।
लगभग 100 वर्षों तक, ये खोजें "अपने आप में एक चीज़" बनी रहीं, जिज्ञासु तथ्य, इससे अधिक कुछ नहीं। और यह कहना अतिशयोक्ति नहीं होगी कि इन दोनों प्रभावों के लिए एक नया जीवन समाजवादी श्रम शिक्षाविद् ए.एफ. इऑफ़ और उनके सहकर्मियों ने ताप तत्वों के निर्माण के लिए अर्धचालक पदार्थों के उपयोग का एक सिद्धांत विकसित किया। और जल्द ही इस सिद्धांत को विभिन्न उद्देश्यों के लिए वास्तविक थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर और थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेटर में सन्निहित किया गया।
विशेष रूप से, थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर, जिसमें बिस्मथ, लेड और एंटीमनी टेल्यूराइड्स का उपयोग किया जाता है, पृथ्वी के कृत्रिम उपग्रहों, नेविगेशन और मौसम संबंधी प्रतिष्ठानों, मुख्य पाइपलाइनों के लिए कैथोडिक सुरक्षा उपकरणों को ऊर्जा प्रदान करते हैं। एक ही सामग्री कई इलेक्ट्रॉनिक और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में वांछित तापमान बनाए रखने में मदद करती है।
हाल के वर्षों में, सेमीकंडक्टर गुणों वाले टेल्यूरियम के एक अन्य रासायनिक यौगिक, कैडमियम टेल्यूराइड सीडीटीई ने बहुत रुचि दिखाई है। इस सामग्री का उपयोग सौर कोशिकाओं, लेजर, फोटोरेसिस्टर्स, रेडियोधर्मी विकिरण के काउंटरों के निर्माण के लिए किया जाता है। कैडमियम टेल्यूराइड उन कुछ अर्धचालकों में से एक होने के लिए भी प्रसिद्ध है जिसमें हैन प्रभाव स्पष्ट रूप से प्रकट होता है।
उत्तरार्द्ध का सार इस तथ्य में निहित है कि पर्याप्त रूप से मजबूत विद्युत क्षेत्र में संबंधित अर्धचालक की एक छोटी प्लेट की शुरूआत उच्च आवृत्ति रेडियो उत्सर्जन की पीढ़ी की ओर ले जाती है। राडार प्रौद्योगिकी में हैन प्रभाव का प्रयोग पहले ही हो चुका है।
निष्कर्ष में, हम कह सकते हैं कि मात्रात्मक रूप से टेल्यूरियम का मुख्य "पेशा" सीसा और अन्य धातुओं की मिश्रधातु है। गुणात्मक रूप से, मुख्य बात, निश्चित रूप से अर्धचालक के रूप में टेल्यूरियम और टेल्यूराइड्स का काम है।
उपयोगी मिश्रण
आवर्त सारणी में, सल्फर और सेलेनियम के बाद समूह VI के मुख्य उपसमूह में टेल्यूरियम का स्थान है। ये तीन तत्व रासायनिक गुणों में समान हैं और अक्सर प्रकृति में एक दूसरे के साथ होते हैं। लेकिन पृथ्वी की पपड़ी में सल्फर का अनुपात 0.03% है, सेलेनियम केवल 10-5% है, और टेल्यूरियम परिमाण का एक क्रम भी कम है - 10-6%। स्वाभाविक रूप से, टेल्यूरियम, सेलेनियम की तरह, अक्सर प्राकृतिक सल्फर यौगिकों में पाया जाता है - एक अशुद्धता के रूप में। हालाँकि, ऐसा होता है (उस खनिज को याद रखें जिसमें टेल्यूरियम की खोज की गई थी), कि यह सोने, चांदी, तांबे और अन्य तत्वों के संपर्क में आता है। हमारे ग्रह पर चालीस टेल्यूरियम खनिजों के 110 से अधिक भंडार खोजे गए हैं। लेकिन यह हमेशा एक ही समय में या तो सेलेनियम के साथ, या सोने के साथ, या अन्य धातुओं के साथ खनन किया जाता है।
USSR में, Pechenga और Monchegorsk के कॉपर-निकल-युक्त टेल्यूरियम अयस्क, अल्ताई के टेल्यूरियम-युक्त सीसा-जस्ता अयस्क और कई अन्य जमा ज्ञात हैं।
इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा ब्लिस्टर कॉपर शुद्धिकरण के चरण में टेल्यूरियम को तांबे के अयस्क से अलग किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइज़र के तल पर एक अवक्षेप गिरता है - कीचड़। यह एक बहुत महंगा अर्ध-तैयार उत्पाद है। उदाहरण के लिए, कनाडा के पौधों में से एक से कीचड़ की संरचना दी गई है: 49.8% तांबा, 1.976% सोना, 10.52% चांदी, 28.42% सेलेनियम और 3.83% टेल्यूरियम। कीचड़ के इन सभी मूल्यवान घटकों को अलग किया जाना चाहिए, और ऐसा करने के कई तरीके हैं। उनमें से एक यहां पर है।
कीचड़ को एक भट्टी में पिघलाया जाता है और हवा को पिघल के माध्यम से पारित किया जाता है। धातु, सोने और चांदी को छोड़कर, ऑक्सीकरण, लावा में बदल जाती है। सेलेनियम और टेल्यूरियम भी ऑक्सीकृत होते हैं, लेकिन - वाष्पशील ऑक्साइड में, जो विशेष उपकरणों (स्क्रबर्स) में कैद हो जाते हैं, फिर घुल जाते हैं और एसिड में परिवर्तित हो जाते हैं - सेलेनस एच 2 सेओ 3 और टेल्यूरस एच 2 टीओ 3। यदि सल्फर डाइऑक्साइड SO2 को इस विलयन से प्रवाहित किया जाए, तो अभिक्रियाएँ होंगी:
एच 2 सेओ 3 + 2एसओ 2 + एच 2 ओ → से ↓ + 2 एच 2 एसओ 4,
एच 2 टीओ 3 + 2एसओ 2 + एच 2 ओ → टी ↓ + 2 एच 2 एसओ 4।
टेल्यूरियम और सेलेनियम एक ही समय में बाहर निकलते हैं, जो अत्यधिक अवांछनीय है - हमें उनकी अलग से आवश्यकता है। इसलिए, प्रक्रिया की स्थितियों को इस तरह से चुना जाता है कि, रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों के अनुसार, मुख्य रूप से सेलेनियम पहले कम हो जाता है। यह समाधान में जोड़े गए हाइड्रोक्लोरिक एसिड की इष्टतम एकाग्रता के चयन से मदद करता है।
फिर टेल्यूरियम अवक्षेपित होता है। अवक्षेपित ग्रे पाउडर में निश्चित रूप से सेलेनियम की एक निश्चित मात्रा होती है और इसके अलावा, सल्फर, सीसा, तांबा, सोडियम, सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, लोहा, टिन, सुरमा, बिस्मथ, चांदी, मैग्नीशियम, सोना, आर्सेनिक, क्लोरीन होता है। इन सभी तत्वों से पहले रासायनिक तरीकों से टेल्यूरियम को शुद्ध किया जाना है, फिर डिस्टिलेशन या ज़ोन मेल्टिंग द्वारा। स्वाभाविक रूप से, टेल्यूरियम को अलग-अलग अयस्कों से अलग-अलग तरीकों से निकाला जाता है।
टेल्यूरियम हानिकारक है
टेल्यूरियम का अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और इसलिए इसके साथ काम करने वाले लोगों की संख्या बढ़ रही है। तत्व संख्या 52 के बारे में कहानी के पहले भाग में, हमने पहले ही टेल्यूरियम और उसके यौगिकों की विषाक्तता का उल्लेख किया है। आइए इसके बारे में अधिक विस्तार से बात करें - ठीक है क्योंकि अधिक से अधिक लोगों को टेल्यूरियम के साथ काम करना पड़ता है। यहां एक औद्योगिक जहर के रूप में टेल्यूरियम पर शोध प्रबंध से एक उद्धरण दिया गया है: सफेद चूहों को टेल्यूरियम के एक एरोसोल के साथ इंजेक्ट किया गया "बेचैन हो गया, छींक आई, उनके चेहरे को रगड़ दिया, सुस्त और नींद आ गई।" टेल्यूरियम लोगों पर इसी तरह कार्य करता है।
और टेल्यूरियम ही और इसके यौगिक विभिन्न "कैलिबर" की परेशानी ला सकते हैं। उदाहरण के लिए, वे गंजापन का कारण बनते हैं, रक्त की संरचना को प्रभावित करते हैं, और विभिन्न एंजाइम प्रणालियों को अवरुद्ध कर सकते हैं। एलिमेंटल टेल्यूरियम के साथ पुरानी विषाक्तता के लक्षण मतली, उनींदापन, क्षीणता हैं; साँस छोड़ने पर एल्काइल टेल्यूराइड्स की एक अप्रिय लहसुन गंध प्राप्त होती है।
तीव्र टेल्यूरियम विषाक्तता में, ग्लूकोज के साथ सीरम को अंतःशिरा रूप से प्रशासित किया जाता है, और कभी-कभी मॉर्फिन भी। रोगनिरोधी के रूप में, एस्कॉर्बिक एसिड का उपयोग किया जाता है। लेकिन मुख्य रोकथाम उपकरणों की सीलिंग है, प्रक्रियाओं का स्वचालन जिसमें टेल्यूरियम और इसके यौगिक शामिल हैं।
तत्व संख्या 52 बहुत सारे लाभ लाता है और इसलिए ध्यान देने योग्य है। लेकिन उसके साथ काम करने के लिए सावधानी, स्पष्टता और फिर से ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता होती है।
टेल्यूरियम की उपस्थिति
क्रिस्टलीय टेल्यूरियम सुरमा के समान है। इसका रंग सिल्वर व्हाइट है। क्रिस्टल हेक्सागोनल होते हैं, उनमें परमाणु पेचदार श्रृंखला बनाते हैं और अपने निकटतम पड़ोसियों के साथ सहसंयोजक बंधों से जुड़े होते हैं। इसलिए, तात्विक टेल्यूरियम को एक अकार्बनिक बहुलक माना जा सकता है। क्रिस्टलीय टेल्यूरियम एक धात्विक चमक की विशेषता है, हालांकि रासायनिक गुणों के परिसर के संदर्भ में इसे गैर-धातुओं के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। टेल्यूरियम भंगुर है और पाउडर के लिए काफी आसान है। टेल्यूरियम के अनाकार संशोधन के अस्तित्व का प्रश्न स्पष्ट रूप से हल नहीं किया गया है। जब टेल्यूरियम को टेल्यूरिक या टेल्यूरिक एसिड से कम किया जाता है, तो अवक्षेप बनता है, लेकिन यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि ये कण वास्तव में अनाकार हैं या केवल बहुत छोटे क्रिस्टल हैं।
बाइकलर एनहाइड्राइड
जैसा कि सल्फर के एक एनालॉग के लिए होना चाहिए, टेल्यूरियम 2-, 4+ और 6+ और बहुत कम अक्सर 2+ प्रदर्शित करता है। टेल्यूरियम मोनोऑक्साइड TeO केवल गैसीय रूप में मौजूद हो सकता है और आसानी से TeO2 में ऑक्सीकृत हो जाता है। यह एक सफेद गैर-हीड्रोस्कोपिक, काफी स्थिर क्रिस्टलीय पदार्थ है, जो 733 डिग्री सेल्सियस पर अपघटन के बिना पिघलता है; इसकी एक बहुलक संरचना है, जिसके अणु इस प्रकार निर्मित होते हैं:
टेल्यूरियम डाइऑक्साइड लगभग पानी में नहीं घुलता है - पानी के प्रति 1.5 मिलियन भागों में टीओओ 2 का केवल एक हिस्सा घोल में गुजरता है और नगण्य सांद्रण के कमजोर टेल्यूरस एसिड एच 2 टीओ 3 का घोल बनता है। टेलरिक एसिड एच 6 टीओ 6 के अम्लीय गुण भी कमजोर रूप से व्यक्त किए जाते हैं। यह सूत्र (H 2 TeO 4 के बजाय) उसे रचना Ag 6 TeO 6 और Hg 3 TeO 6 के लवण के बाद सौंपा गया था, जो पानी में अत्यधिक घुलनशील हैं। एनहाइड्राइड टीओ 3, जो टेलरिक एसिड बनाता है, व्यावहारिक रूप से पानी में अघुलनशील है। यह पदार्थ दो संशोधनों में मौजूद है - पीला और ग्रे: α-TeO 3 और β-TeO 3। ग्रे टेलरिक एनहाइड्राइड बहुत स्थिर है: गर्म होने पर भी यह एसिड और केंद्रित क्षार से प्रभावित नहीं होता है। इसे सांद्र कास्टिक पोटाश में मिश्रण को उबालकर पीली किस्म से शुद्ध किया जाता है।
दूसरा अपवाद
आवर्त सारणी बनाते समय, मेंडेलीव ने टेल्यूरियम और उसके पड़ोसी आयोडीन (साथ ही आर्गन और पोटेशियम) को समूह VI और VII में उनके अनुसार नहीं, बल्कि उनके परमाणु भार के बावजूद रखा। दरअसल, टेल्यूरियम का परमाणु द्रव्यमान 127.61 है, और आयोडीन 126.91 है। इसका मतलब है कि आयोडीन को टेल्यूरियम के पीछे नहीं, बल्कि उसके सामने खड़ा होना होगा। मेंडेलीव, हालांकि, अपने तर्क की शुद्धता पर संदेह नहीं करते थे, क्योंकि उनका मानना था कि इन तत्वों के परमाणु भार पर्याप्त रूप से सटीक रूप से निर्धारित नहीं किए गए थे। मेंडेलीव के एक करीबी दोस्त, चेक केमिस्ट बोगुस्लाव ब्रूनर ने टेल्यूरियम और आयोडीन के परमाणु भार की सावधानीपूर्वक जाँच की, लेकिन उनका डेटा पिछले वाले के साथ मेल खाता था। नियम की पुष्टि करने वाले अपवादों की वैधता तभी स्थापित की गई थी जब आवधिक प्रणाली का आधार परमाणु भार नहीं था, लेकिन परमाणु आरोप, जब दोनों तत्वों की समस्थानिक संरचना ज्ञात हो गई। टेल्यूरियम, आयोडीन के विपरीत, भारी समस्थानिकों का प्रभुत्व है।
आइसोटोप की बात हो रही है। वर्तमान में तत्व 52 के 22 ज्ञात समस्थानिक हैं। उनमें से आठ - द्रव्यमान संख्या 120, 122, 123, 124, 125, 126, 128 और 130 के साथ - स्थिर हैं। अंतिम दो समस्थानिक सबसे आम हैं: क्रमशः 31.79 और 34.48%।
टेल्यूरियम खनिज
यद्यपि सेलेनियम की तुलना में पृथ्वी पर काफी कम टेल्यूरियम है, इसके समकक्ष तत्वों की तुलना में #52 तत्व के अधिक खनिज ज्ञात हैं। उनकी संरचना के अनुसार, टेल्यूरियम खनिज दुगने होते हैं: या तो टेल्यूराइड्स, या पृथ्वी की पपड़ी में टेल्यूराइड ऑक्सीकरण उत्पाद। पहले में कैलावेराइट एयूटीई 2 और केरेनराइट (एयू, एजी) टी2 हैं, जो सोने के कुछ प्राकृतिक यौगिकों में से हैं। बिस्मथ, लेड और मरकरी के प्राकृतिक टेल्यूराइड्स भी ज्ञात हैं। नेटिव टेल्यूरियम प्रकृति में बहुत दुर्लभ है। इस तत्व की खोज से पहले भी यह कभी-कभी सल्फाइड अयस्कों में पाया जाता था, लेकिन इसकी सही पहचान नहीं हो सकी थी। टेल्यूरियम खनिजों का कोई व्यावहारिक महत्व नहीं है - सभी औद्योगिक टेल्यूरियम अन्य धातुओं के प्रसंस्करण अयस्कों का उप-उत्पाद है।
ते - रसायन। तत्वों की आवधिक प्रणाली के समूह VI का तत्व; पर। एन। 52, पर. एम. 127.60। धात्विक चमक के साथ चमकदार सिल्वर-ग्रे भंगुर पदार्थ। यौगिकों में, यह ऑक्सीकरण अवस्था -2, +4 और +6 प्रदर्शित करता है। प्राकृतिक बी में द्रव्यमान संख्या 120,122-126, 128 और 130 के साथ आठ स्थिर समस्थानिक होते हैं। 2 से 154 दिनों के आधे जीवन के साथ 16 ज्ञात रेडियोधर्मी समस्थानिक हैं। द्रव्यमान संख्या 128 और 130 के साथ सबसे आम भारी समस्थानिक। टी। की खोज (1782) त्रिशंकु। शोधकर्ता एफ मुलर वॉन रीचेंस्टीन। टेल्यूरियम बिखरे दुर्लभ तत्वों से संबंधित है, पृथ्वी की पपड़ी में इसकी सामग्री 10-7% है। यह सोना, चांदी, प्लेटिनम, तांबा, लोहा, सीसा, बिस्मथ और सल्फाइड खनिजों के साथ कई खनिजों में पाया जाता है। टी। की क्रिस्टल जाली अवधि के साथ हेक्सागोनल है - 4.4570 ए और सी = 5.9290 ए। घनत्व (टी-पीए 20आर सी) 6.22 जी / सेमी 3; /पीएल 449.5 डिग्री सेल्सियस; टीबीपी 990 ± 2 डिग्री सेल्सियस।
टेल्यूरियम (गहरे भूरे रंग का पाउडर) का "अनाकार" संशोधन ज्ञात है, गर्म होने पर अपरिवर्तनीय रूप से क्रिस्टलीय में बदल जाता है। तापमान गुणांक पॉलीक्रिस्टलाइन टी का रैखिक विस्तार। (16-17) 10-6 डिग्री-1, वाई गुणांक। तापीय चालकता (t-ra 20 ° C) 0.014 कैलोरी / सेमी X X सेकंड x डिग्री; विशिष्ट ताप क्षमता (टी-आरए 25 डिग्री सेल्सियस) 0.048 कैलोरी / जीएक्स डिग्री। T. 0.34 eV के बैंड गैप वाला एक सेमीकंडक्टर है। टी की विद्युत चालकता क्रिस्टल की शुद्धता और पूर्णता की डिग्री पर निर्भर करती है। शुद्धतम नमूनों में, यह ~0.02 ओम-1 x सेमी-1 के बराबर है। इलेक्ट्रॉन गतिशीलता 1700, छिद्र गतिशीलता 1200 सेमी2/वी x सेकंड। जब पिघलाया जाता है, तो टेल्यूरियम धात्विक अवस्था में बदल जाता है। टेल्यूरियम डायनामैग्नेटिक है, विशिष्ट चुंबकीय संवेदनशीलता 0.3 · 10-6 सेमी 3 / जी (कमरे के तापमान पर) है। मोह कठोरता 2.0-2.5; सी एफ सूक्ष्म कठोरता 58 kgf/mm2, मानदंडों का मापांक, लोच 4200 kgf/mm2, गुणांक। संपीड़ितता (t-ra 30 ° C) 1.5-10 6 सेमी 2 / किग्रा। (0001) अभिविन्यास वाले टेल्यूरियम एकल क्रिस्टल 14 किग्रा/मिमी2 के तनाव पर भंगुर फ्रैक्चर हैं।
रसायन के अनुसार। सेंट टी। आपको सल्फर की याद दिलाता है। लेकिन कम सक्रिय। कमरे के तापमान पर, यह हवा में ऑक्सीकरण नहीं करता है, गर्म होने पर, यह Te02 डाइऑक्साइड के गठन के साथ जलता है - सफेद क्रिस्टलीय, पानी में थोड़ा घुलनशील। TeO और Te03 भी ज्ञात हैं, जो Te02 से कम स्थिर हैं। सामान्य परिस्थितियों में, टेल्यूरियम बहुत धीरे-धीरे पानी के साथ हाइड्रोजन की रिहाई और लाल TeS03 समाधान के गठन के साथ सल्फ्यूरिक एसिड के गठन के साथ बातचीत करता है; पानी से पतला होने पर, टेल्यूरियम की रिहाई के साथ रिवर्स रिएक्शन होता है। टी। नाइट्रिक एसिड में टेल्यूरिक एसिड H2Te03 के गठन के साथ घुल जाता है, तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड में यह थोड़ा घुल जाता है।
टेल्यूरियम क्षार में धीरे-धीरे घुल जाता है। हाइड्रोजन के साथ, यह टेलरिक H2Te बनाता है - एक अप्रिय गंध के साथ एक रंगहीन गैस, t-re -2 ° C पर संघनित होता है और t-re -51.2 ° C पर जमता है, एक अस्थिर यौगिक जो आसानी से कमजोर ऑक्सीकरण एजेंटों के प्रभाव में भी विघटित हो जाता है . टेल्यूरियम सल्फाइड नहीं बनाता है जो सामान्य परिस्थितियों में स्थिर होते हैं, TeS2 यौगिक -20 डिग्री सेल्सियस तक तापमान पर स्थिर होता है। सेलेनियम के साथ, टीईएस निरंतर ठोस समाधान बनाता है। TeXv (केवल फ्लोराइड), TeX4 और Te2 की रचनाएं ज्ञात हैं, जो तत्वों की सीधी बातचीत से प्राप्त होती हैं। कमरे के तापमान पर, सब कुछ ठोस है, आंशिक रूप से पानी से विघटित होता है; केवल TeFe एक अप्रिय गंध वाली रंगहीन गैस है। गर्म होने पर, टी। कई धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करता है, बनता है।
टेल्यूरियम के उत्पादन के लिए कच्चा माल कॉपर-निकल और सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन का कीचड़ है, साथ ही सीसे को परिष्कृत करके प्राप्त उत्पाद भी हैं। एनोड कीचड़ को एसिड या क्षारीय विधि द्वारा संसाधित किया जाता है, थर्मामीटर को टेट्रावेलेंट अवस्था में परिवर्तित किया जाता है और फिर अंत-उपचार में समाधान से सल्फर डाइऑक्साइड के साथ इसे कम किया जाता है। हाइड्रोक्लोरिक टू-उन या इलेक्ट्रोलाइटिक। इसके अलावा, टी युक्त सामग्री को क्लोरीन विधि द्वारा संसाधित किया जा सकता है। उच्च शुद्धता वाला टेल्यूरियम उच्च बनाने की क्रिया और ज़ोन पुनर्संरचना (गहरी शुद्धिकरण की सबसे प्रभावी विधि, जो 99.9999% की शुद्धता के साथ पदार्थ प्राप्त करना संभव बनाता है) द्वारा प्राप्त किया जाता है।
टेल्यूरियम यौगिक जहरीले होते हैं, मानव शरीर पर उनका प्रभाव सेलेनियम और आर्सेनिक यौगिकों के समान होता है। सबसे शक्तिशाली जहर टेल्यूरिक है। हवा में T. की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.01 mg / mV है, T. का उपयोग रबर के वल्केनाइजेशन में, लेड केबल्स के उत्पादन में किया जाता है (0.1% Te तक के जोड़ से लेड के यांत्रिक गुणों में सुधार होता है)। टी. के यौगिकों का उपयोग कांच उद्योग (ग्लास और चीनी मिट्टी के बरतन को रंगने के लिए) और फोटोग्राफी में किया जाता है। सेमीकंडक्टर यौगिकों के संश्लेषण में टेल्यूरियम का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। कनेक्शन टी। - थर्मोलेमेंट्स के उत्पादन के लिए मुख्य सामग्री।
टेल्यूरियम बिखरे हुए तत्वों से संबंधित है (पृथ्वी की पपड़ी में उनकी सामग्री 1 ⋅ 10 है⁻ ⁷ %। टेल्यूरियम शायद ही कभी स्वतंत्र होता है। यह आमतौर पर प्रकृति में सल्फाइड, साथ ही देशी सल्फर में अशुद्धियों के रूप में होता है। टेल्यूरियम और सेलेनियम के मुख्य स्रोत सल्फ्यूरिक एसिड उत्पादन अपशिष्ट हैं जो धूल कक्षों में जमा होते हैं, साथ ही तांबे के इलेक्ट्रोलाइटिक शोधन के दौरान तलछट (कीचड़) बनते हैं। कीचड़, अन्य अशुद्धियों के बीच, सिल्वर सेलेनाइड एजी भी होता है 2 से और कुछ। कीचड़ भूनने के दौरान, टेल्यूरियम ऑक्साइड TeO 2 और भारी धातु ऑक्साइड। टेल्यूरियम को टीओ ऑक्साइड से कम किया जाता है 2 जलीय वातावरण में सल्फर डाइऑक्साइड के संपर्क में आने पर:
टीओ 2 + एच 2 ओ \u003d एच 2 टीओ 3
एच 2 सेओ 3 + 2एसओ 2 + एच 2 ओ \u003d से + 2 एच 2 एसओ 4
टेल्यूरियम, जैसे , अलॉट्रोपिक संशोधनों का निर्माण करता है - क्रिस्टलीय और अनाकार। क्रिस्टलीय टेल्यूरियम सिल्वर-ग्रे रंग का, भंगुर, आसानी से पाउडर में बदल जाता है। इसकी विद्युत चालकता नगण्य है, लेकिन रोशनी के साथ बढ़ जाती है। अनाकार टेल्यूरियम भूरा, अनाकार से कम स्थिर और 25 डिग्री पर है। स्फटिक में बदल जाता है।
रासायनिक गुणों के संदर्भ में, टेल्यूरियम में सल्फर के साथ महत्वपूर्ण समानता है। यह हवा (हरा-नीला) में जलता है, इसी आक्साइड TeO का निर्माण करता है 2. SO2 के विपरीत टेल्यूरियम ऑक्साइड एक क्रिस्टलीय पदार्थ है और पानी में खराब घुलनशील है।
टेल्यूरियम सीधे हाइड्रोजन से नहीं जुड़ता है। गर्म होने पर, यह कई धातुओं के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिससे संबंधित लवण () बनते हैं, उदाहरण के लिए K 2 ते। टेल्यूरियम, सामान्य परिस्थितियों में भी, पानी से प्रतिक्रिया करता है:
टी + 2 एच 2 ओ \u003d टीओ 2 + 2 एच 2
सेलेनियम की तरह, टेल्यूरियम को संबंधित एसिड एच में ऑक्सीकृत किया जाता है 2 टीओ 4 , लेकिन अधिक गंभीर परिस्थितियों में और अन्य ऑक्सीकरण एजेंटों की क्रिया:
टी + 3 एच 2 ओ 2 (30%) = एच 6 टीओ 6
क्षार के जलीय घोल को उबालने में, सल्फर की तरह टेल्यूरियम धीरे-धीरे घुल जाता है:
3Te + 6KOH = 6K 2 Te + K 2 TeO 3 + 3H 2 O
टेल्यूरियम मुख्य रूप से अर्धचालक सामग्री के रूप में प्रयोग किया जाता है।
टेल्यूरियम गुण
टेलराइड्स पर तनु अम्लों की क्रिया द्वारा हाइड्रोजन टेल्यूराइड प्राप्त किया जा सकता है:
ना 2 ते + एच 2 एसओ 4 \u003d ना 2 एसओ 4 + एच 2 ते
सामान्य परिस्थितियों में हाइड्रोजन टेल्यूराइड एक रंगहीन गैस है जिसमें विशिष्ट अप्रिय गंध होती है (एच 2 एस, लेकिन अधिक विषैला, और हाइड्रोजन टेल्यूराइड कम विषैला होता है)। टेल्यूरियम हाइड्राइड्स, और एच की तुलना में अधिक हद तक गुणों को कम करने का प्रदर्शन करते हैं 2 पानी में टी हाइड्रोजन सल्फाइड के समान ही है। योजना के अनुसार जलीय घोल में उनके पृथक्करण के कारण हाइड्राइड्स के जलीय घोल में एक स्पष्ट अम्ल प्रतिक्रिया दिखाई देती है:
एच 2 ते ↔ एच + एचटीई ⁺
↓
एच+टी²⁺
श्रेणी O - S - Se - Te में, उनके आयनों की त्रिज्या E² ⁺ हाइड्रोजन आयन धारण करें। इसकी पुष्टि प्रायोगिक आंकड़ों से होती है, जिसने पुष्टि की कि हाइड्रोटेल्यूरिक एसिड हाइड्रोसल्फाइड एसिड से अधिक मजबूत है।
श्रृंखला O - S - Se - Te में, हाइड्राइड्स की ऊष्मीय रूप से विघटित होने की क्षमता बढ़ जाती है: गर्म होने पर पानी को विघटित करना सबसे कठिन होता है, और टेल्यूरियम हाइड्राइड्स अस्थिर होते हैं और कमजोर ताप के साथ भी विघटित हो जाते हैं।
सल्फाइड के गुणों में टेल्यूरिक एसिड (टेल्यूराइड्स) का नमक समान है। घुलनशील धातु लवणों पर हाइड्रोजन टेल्यूरियम की क्रिया द्वारा सल्फाइड की तरह इन्हें प्राप्त किया जाता है।
टेलराइड्स पानी और एसिड में घुलनशीलता के मामले में सल्फाइड के समान हैं। उदाहरण के लिए, जब Cu के जलीय विलयन में हाइड्रोजन टेल्यूरियम प्रवाहित किया जाता है 2 एसओ 4 कॉपर टेल्यूराइड प्राप्त होता है:
एच 2 टी + क्यूएसओ 4 = एच 2 एसओ 4 + क्यूटीई
ऑक्सीजन के साथ Te यौगिक TeO बनाता है 2 और टीईओ 3 वे हवा में टेल्यूरियम के दहन के दौरान, टेलराइड्स की फायरिंग के दौरान और टेल्यूरियम हाइड्राइड्स के दहन के दौरान भी बनते हैं:
ते + ओ 2 \u003d टीओ 2
2ZnTe + 3O 2 = 2ZnO + 2TeO 2
2H 2 ते + 3O 2 \u003d 2H 2 O + 2TeO 2
टीओ 2 - एसिड ऑक्साइड (एनहाइड्राइड्स)। पानी में घुलने पर, वे क्रमशः टेलरस एसिड बनाते हैं:
टीओ 2 + एच 2 ओ \u003d एच 2 टीओ 3
यह एसिड सल्फ्यूरस एसिड की तुलना में कुछ हद तक कमजोर जलीय घोल में अलग हो जाता है। टेलरस एसिड अपने मुक्त रूप में प्राप्त नहीं किया गया है और केवल जलीय घोल में मौजूद है।
जबकि रासायनिक प्रतिक्रियाओं में 4+ के ऑक्सीकरण राज्य के साथ सल्फर यौगिक मुख्य रूप से कम करने वाले एजेंटों के रूप में कार्य करते हैं, सल्फर के ऑक्सीकरण राज्य में 6 +, TeO की वृद्धि के साथ 2 और उनके संबंधित एसिड मुख्य रूप से ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करते हैं, क्रमशः टी तक कम हो जाते हैं। व्यवहार में, टेल्यूरियम इन तरीकों से मुक्त रूप में प्राप्त किया जाता है:
एच 2 टीओ 3 + 2एसओ 2 + एच 2 ओ \u003d 2 एच 2 एसओ 4 + टी
टेलरस एसिड मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ बातचीत करते समय गुणों को कम करने का प्रदर्शन करता है:
3एच 2 टीओ 3 + एचसीएलओ 3 = 3 एच 2 टीओ 4 + एचसीएल
फ्री टेल्यूरिक एसिड एच 2 टीओ 4 - आमतौर पर एक क्रिस्टलीय हाइड्रेट एच के रूप में जारी किया जाता है 2 टीओ 4 2 एच 2 O जिसे H लिखा जाता है 6 टीओ 6 . ऑर्थोटेल्यूरिक एसिड में एच 6 टीओ 6 हाइड्रोजन परमाणुओं को आंशिक रूप से या पूरी तरह से धातु के परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जिससे Na6TeO6 लवण बनते हैं।
05.12.16 - 24.07..2% की अवधि के लिए। पिछले 3 महीनों के लिए टेल्यूरियम मूल्य की गतिशीलता चार्ट में दिखाई गई है:
| 62.00 | |||||||||||||||||
| 38.00 | |||||||||||||||||
| 05.12.16 | 19.12.16 | 26.01.17 | 11.03.17 | 27.03.17 | 26.04.17 | 30.05.17 | 24.07.17 |
टेल्यूरियम: विश्व बाजार में मूल्य परिवर्तन की गतिशीलता |
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टेल्यूरियम एक चांदी-सफेद भंगुर पदार्थ है जिसमें एक विशिष्ट धात्विक चमक होती है। इसी समय, प्रकाश में टेल्यूरियम की एक पतली परत में लाल-भूरा रंग होता है, और वाष्प में सुनहरा पीला रंग होता है। क्योंकि टेल्यूरियम निष्क्रिय है, क्वार्ट्ज या ग्रेफाइट को गलाने पर कंटेनर सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। टेल्यूरियम एक दुर्लभ तत्व है, और इसके लिए महत्वपूर्ण मांग इसकी उच्च लागत निर्धारित करती है।
टेल्यूरियम के उत्पादन में, मुख्य रूप से सीसा और तांबे के इलेक्ट्रोलाइटिक शोधन से निकलने वाले कचरे का उपयोग किया जाता है। गाद भूनने के बाद, टेल्यूरियम सिंडर में अवक्षेपित हो जाता है, जिसके बाद इसे हाइड्रोक्लोरिक एसिड में धोया जाता है। परिणामी हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान सल्फर डाइऑक्साइड से गुजरकर अलग हो जाता है। सल्फर, सेलेनियम और अन्य अशुद्धियों से आगे शुद्धिकरण के लिए, टेल्यूरियम को एक क्षारीय माध्यम में भंग कर दिया जाता है, जहां एल्यूमीनियम या जस्ता की क्रिया के तहत यह डिसोडियम डिटेल्यूराइड में बदल जाता है। इसे ऑक्सीजन या वायु के माध्यम से पारित करने के बाद, और उच्च शुद्धता टेल्यूरियम प्राप्त करने के लिए, इसे क्लोरीनयुक्त किया जाता है, इसके बाद आसवन द्वारा शुद्धिकरण किया जाता है, पानी से हाइड्रोलाइज किया जाता है और हाइड्रोजन से कम किया जाता है।
CIS में टेल्यूरियम के मुख्य उत्पादक हैं:
ओजेएससी अल्मालिक माइनिंग एंड मेटलर्जिकल प्लांट (उज्बेकिस्तान);
- OAO यूराल माइनिंग एंड मेटलर्जिकल कंपनी (रूसी संघ);
- CJSC "Kyshtymsky कॉपर इलेक्ट्रोलाइटिक प्लांट" (रूसी संघ)।
टेल्यूरियम का उपयोग विशेष सीसे के उत्पादन में किया जाता है, जिससे शक्ति और लचीलापन बढ़ जाता है। यह संपत्ति व्यापक रूप से तारों और अन्य केबल उत्पादों के उत्पादन में उपयोग की जाती है। टेल्यूरियम और लेड का संयोजन 10 के कारक द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड के प्रभाव में सीसे के विघटन को कम करता है। इस संपत्ति का उपयोग लीड-एसिड बैटरी में किया जाता है।
विशेष रासायनिक उपकरणों में, टेल्यूरियम ग्लास का उपयोग किया जाता है, जिसमें असाधारण पारदर्शिता, विद्युत चालकता और व्यवहार्यता होती है। कुछ प्रकार के टेल्यूरियम-डोप्ड ग्लास अर्धचालक होते हैं। वे इलेक्ट्रॉनिक्स में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। और विशेष ग्लास, टेल्यूरियम डाइऑक्साइड के साथ, दुर्लभ पृथ्वी धातुओं के साथ डोप किया गया, ऑप्टिकल क्वांटम जनरेटर में सक्रिय निकायों के रूप में उपयोग किया जाता है।
सीडी की एक परावर्तक विकृत परत बनाने के लिए टेल्यूरियम मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। टेल्यूरियम वाष्प का उपयोग फ्लोरोसेंट लैंप के लिए किया जाता है। ऐसे लैंपों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश में प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश की तुलना में एक स्पेक्ट्रम होता है।
टेल्यूरियम 16 वें समूह का एक रासायनिक तत्व है (पुराने वर्गीकरण के अनुसार - समूह VI, चाकोजेन्स का मुख्य उपसमूह), आवधिक प्रणाली में 5 वीं अवधि का, परमाणु संख्या 52 है; प्रतीक ते (अव्य। टेल्यूरियम) द्वारा निरूपित, मेटलॉइड्स के परिवार से संबंधित है।
पृथ्वी की पपड़ी में सामग्री वजन के हिसाब से 1 10-6% है। लगभग 100 टेल्यूरियम खनिज ज्ञात हैं। सबसे आम टेलराइड्स तांबा, सीसा, जस्ता, चांदी और सोना हैं।
कई सल्फाइड में टेल्यूरियम का एक आइसोमोर्फिक मिश्रण देखा जाता है; हालांकि, एसई-एस श्रृंखला की तुलना में टी-एस आइसोमोर्फिज्म कम स्पष्ट है, और टेल्यूरियम का एक सीमित मिश्रण सल्फाइड में प्रवेश करता है। टेल्यूरियम खनिजों में अल्टाईट (PbTe), सिल्वेनाइट (AgAuTe4), कैलावेराइट (AuTe2), हेसाइट (Ag2Te), केरेनराइट [(Au, Ag)Te], पेट्ज़ाइट (Ag3AuTe2), म्यूटेनाइट [(Ag, Au)Te] हैं। विशेष महत्व। , मोनब्रूइट (Au2Te3), नगियागिट (4S5), टेट्राडाइमाइट (Bi2Te2S)। टेल्यूरियम के ऑक्सीजन यौगिक हैं, उदाहरण के लिए TeO2 - टेल्यूरियम गेरू। देशी टेल्यूरियम भी सेलेनियम और सल्फर के साथ पाया जाता है (जापानी टेल्यूरिक सल्फर में 0.17% Te और 0.06% Se होता है)।
2012 में टेल्यूरियम जमा पर भंडार, टन *
| पेरू | 3,600.0 |
| अमेरीका | 3,500.0 |
| कनाडा | 800.0 |
| अन्य देश | 16,100.0 |
| कुल स्टॉक | 24,000.0 |
*अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण डेटा
टेल्यूरियम का मुख्य स्रोत ब्लिस्टर (एनोड) तांबे के इलेक्ट्रोलाइटिक शोधन के दौरान उत्पन्न कीचड़ है। 500 टन तांबे के अयस्क के लिए, एक नियम के रूप में, एक पाउंड (0.45 किलोग्राम) टेल्यूरियम होता है। टेल्यूरियम का उत्पादन मुख्य रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका, चीन, बेल्जियम, रूस, जापान और कनाडा में होता है।
एनोड कीचड़ में सूत्र M2Se या M2Te (M = Cu, Ag, Au) के साथ रचनाओं में महान धातु सेलेनाइड्स और टेलुराइड्स होते हैं। 500 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, एनोड स्लाइम को हवा की उपस्थिति में सोडियम कार्बोनेट के साथ गर्म किया जाता है। धातु आयन धातु में अपचित हो जाते हैं, जबकि टेल्यूराइड सोडियम टेल्यूराइट में परिवर्तित हो जाता है - M2Te + O2 + Na2CO3 > Na2TeO3 + 2M + CO2।
टेल्यूराइट्स को पानी के मिश्रण से लीच किया जाता है और आमतौर पर समाधान में HTeO3- हाइड्रोटेल्यूराइट्स के रूप में मौजूद होते हैं। इस प्रक्रिया के दौरान सेलेनाइट्स भी बनते हैं, लेकिन सल्फ्यूरिक एसिड मिलाकर उन्हें अलग किया जा सकता है। हाइड्रोटेल्यूराइट्स अघुलनशील टेल्यूरियम डाइऑक्साइड में परिवर्तित हो जाते हैं, जबकि सेलेनाइट समाधान में रहते हैं - HTeO3- + OH– + H2SO4> TeO2 + SO42- + 2H2O।
धातु में कमी या तो इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा या सल्फ्यूरिक एसिड में सल्फर डाइऑक्साइड के साथ टेल्यूरियम डाइऑक्साइड की प्रतिक्रिया से होती है - TeO2 + 2 SO2 + 2H2O> Te + SO42- + 4H +।
वाणिज्यिक ग्रेड टेल्यूरियम आमतौर पर पाउडर के रूप में बेचा जाता है और स्लैब, सिल्लियां या बार के रूप में भी उपलब्ध होता है।
टेल्यूरियम का सबसे बड़ा उपभोक्ता धातु विज्ञान है, जहाँ इसका उपयोग लोहे, तांबे और सीसे की मिश्र धातुओं में किया जाता है। स्टेनलेस स्टील और तांबे में टेल्यूरियम मिलाने से ये धातुएँ अधिक व्यावहारिक हो जाती हैं। टेल्यूरियम मिलाने से डक्टाइल आयरन प्राप्त करना संभव हो जाता है, जिसे गलाने पर ग्रे कास्ट आयरन के फायदे होते हैं: तरल ढलाई, ढलाई गुण, मशीनीकरण। सीसा में, टेल्यूरियम शक्ति और स्थायित्व में सुधार करता है और सल्फ्यूरिक एसिड के संक्षारक प्रभाव को कम करता है।
सेमीकंडक्टर और इलेक्ट्रॉनिक्स। कैडमियम टेल्यूराइड (CdTe) का उपयोग सौर सेल में किया जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में अक्षय ऊर्जा प्रयोगशाला में प्रयोगशाला परीक्षणों से पता चला है कि यह सामग्री नई पीढ़ी के सौर कोशिकाओं के लिए कई लाभ प्रदान करती है। हाल के वर्षों में सीडीटीई का उपयोग कर सौर कोशिकाओं के बड़े पैमाने पर व्यावसायिक उत्पादन से टेल्यूरियम की मांग में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। यदि सीडीटीई में कैडमियम का हिस्सा जिंक से बदल दिया जाता है, तो अनुपात (सीडी, जेडएन) बनता है, जिसका उपयोग ठोस अवस्था एक्स-रे सेंसर में किया जाता है।
CMT (कैडमियम-मर्करी-टेल्यूरियम) मिश्र धातु, जिसमें रॉकेट लॉन्च से विकिरण का पता लगाने और वायुमंडलीय खिड़कियों (बादल से कोई फर्क नहीं पड़ता) के माध्यम से अंतरिक्ष से दुश्मन का अवलोकन करने की शानदार विशेषताएं हैं, को बिल्कुल असाधारण महत्व मिला है। एमसीटी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में सबसे महंगी सामग्रियों में से एक है।
इथेन टेल्यूराइड, डायथाइल टेल्यूराइड, डायसोप्रोपाइल टेल्यूराइड, डायथाइल और मिथाइल टेल्यूराइड, एलिल टेल्यूराइड जैसे ऑर्गेनोटेल्यूराइड्स का उपयोग बहुपरत अर्धचालक यौगिकों के उत्पादन के लिए ऑर्गेनोमेटैलिक चरण एपिटॉक्सी विकास के आधार के रूप में किया जाता है।
टेल्यूरियम युक्त कई प्रणालियों ने हाल ही में उनमें तीन (संभवतः चार) चरणों के अस्तित्व की खोज की है जिसमें अतिचालकता तरल नाइट्रोजन के क्वथनांक से थोड़ा अधिक तापमान पर गायब नहीं होती है।
टेल्यूरियम सबऑक्साइड के रूप में टेल्यूरियम का उपयोग रीराइटेबल सीडी (सीडी-आरडब्ल्यू), रीराइटेबल और रीराइटेबल ब्लू-रे डिजिटल वीडियो डिस्क (डीवीडी-आरडब्ल्यू) सहित पुनर्लेखन योग्य ऑप्टिकल डिस्क को परत करने के लिए किया जाता है।
इंटेल द्वारा विकसित नए चरण परिवर्तन मेमोरी चिप्स में टेल्यूरियम का उपयोग किया जाता है। बिस्मथ टेल्यूराइड (Bi2Te3) और लेड टेल्यूराइड का उपयोग थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरणों के तत्वों में किया जाता है। लीड टेल्यूराइड का उपयोग इन्फ्रारेड सेंसर में भी किया जाता है।
एक और आवेदन। टेल्यूरियम का उपयोग सिरेमिक को रंगने के लिए किया जाता है। टेलीकम्युनिकेशन के लिए ग्लास फाइबर के उत्पादन में ग्लास में सेलेनाइड्स और टेलुराइड्स को शामिल करने के बाद ऑप्टिकल अपवर्तन में एक मजबूत वृद्धि की घटना का उपयोग किया जाता है। इलेक्ट्रिक ब्लास्टिंग कैप्स के विलंब पाउडर में सेलेनियम और टेल्यूरियम के मिश्रण का उपयोग बेरियम पेरोक्साइड के साथ ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है।
ऑर्गेनिक टेल्यूराइड्स का उपयोग कट्टरपंथी पोलीमराइज़ेशन के लिए सर्जक के रूप में किया जाता है, इलेक्ट्रॉन-समृद्ध मोनो- और डीटेल्यूराइड्स में एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि होती है। सल्फर या सेलेनियम के बजाय रबर को वल्केनाइज करने के लिए टेल्यूरियम का उपयोग किया जा सकता है। इस तरह से उत्पादित रबड़ बेहतर तापीय प्रतिरोध प्रदर्शित करता है। डिप्थीरिया के लिए जिम्मेदार रोगजनकों की पहचान करने के लिए टेल्यूराइट्स का उपयोग किया जाता है।
दुनिया के देशों में टेल्यूरियम की खपत निम्नानुसार वितरित की जाती है: चीन - 80-100 टन, रूस - 10 टन, यूएसए - 50-60 टन। कुल मिलाकर, दुनिया भर में सालाना लगभग 400 टन टेल्यूरियम की खपत होती है। नीचे दी गई तालिका दुनिया में टेल्यूरियम के उत्पादन पर अनुमानित डेटा (यूएसजीएस डेटा, बाजार पर विभिन्न समीक्षाएं और लेख) प्रदान करती है।
दुनिया में टेल्यूरियम का उत्पादन, टन*
| वर्ष | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 |
| बेल्जियम | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 |
| कनाडा | 19.0 | 16.0 | 8.0 | 6.0 | 6.0 |
| चीन | 65.0 | 60.0 | 65.0 | 70.0 | 70.0 |
| जापान | 46.5 | 49.2 | 47.0 | 40.0 | 35.0 |
| कजाखस्तान | 18.0 | 17.0 | 18.0 | 18.0 | 17.0 |
| पेरू | 28.0 | 7.0 | -- | -- | -- |
| रूस | 34.0 | 33.0 | 34.0 | 34.0 | 35.0 |
| अमेरीका | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 45.0 |
| अन्य देश | 79.5 | 97.8 | 128.0 | 132.0 | 122.0 |
| कुल | 390.0 | 380.0 | 400.0 | 400.0 | 380.0 |
*अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण डेटा
टेल्यूरियम एक दुर्लभ तत्व है, और उत्पादन की एक छोटी मात्रा के साथ महत्वपूर्ण मांग इसकी उच्च कीमत (शुद्धता के आधार पर लगभग 200-300 डॉलर प्रति किग्रा) निर्धारित करती है, लेकिन इसके बावजूद, इसके अनुप्रयोगों की सीमा लगातार बढ़ रही है।
2000 में टेल्यूरियम की कीमत लगभग 30 अमेरिकी डॉलर प्रति किलोग्राम थी। 2004 और 2011 के बीच, 2009 को छोड़कर टेल्यूरियम की कीमत लगातार बढ़ी है। इन वर्षों के दौरान, टेल्यूरियम की कीमत मांग और सीमित आपूर्ति में उल्लेखनीय वृद्धि से निर्धारित हुई थी। 2011 में टेल्यूरियम की कीमत 350 अमेरिकी डॉलर प्रति किलोग्राम तक पहुंच गई। हालांकि, 2012 में, टेल्यूरियम की कीमतें लगभग 150 अमेरिकी डॉलर प्रति किलोग्राम तक गिर गईं।
टेल्यूरियम बाजार वर्तमान में कई चुनौतियों का सामना कर रहा है। तांबे के उत्पादन के उप-उत्पाद के रूप में, टेल्यूरियम बाजार मुख्यधारा (तांबा) बाजार के रुझानों पर अत्यधिक निर्भर है। इस धातु के उत्पादन के लिए नई वैकल्पिक तकनीकों के उपयोग के साथ-साथ तांबे के उत्पादन में कमी, उदाहरण के लिए, टेल्यूरियम की आपूर्ति की मात्रा को प्रभावित करेगी।
चूंकि आपूर्ति की मात्रा सवालों के घेरे में है, इसलिए सामग्री की कीमत बढ़ जाती है। बाजार के कई पूर्वानुमानों के मुताबिक अगले 2-3 सालों में टेल्यूरियम की कीमत फिर से बढ़ेगी। यह ज्ञात है कि बाजार में विभिन्न टेल्यूरियम प्रतिस्थापन उत्पादों की एक श्रृंखला है जो पहले से ही आपूर्ति की कमी के बीच उपयोग की जा रही है। हालांकि, विशेषज्ञों के अनुसार, किसी भी प्रतिस्थापन में टेल्यूरियम के समान गुण नहीं हैं। इसके अलावा, सौर पतली फिल्म क्षेत्र में विकास से टेल्यूरियम की मांग में संभावित वृद्धि हो सकती है।
टेल्यूरियम(अव्य। टेल्यूरियम), टी, मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली के मुख्य उपसमूह के vi समूह का एक रासायनिक तत्व; परमाणु संख्या 52, परमाणु द्रव्यमान 127.60, दुर्लभ बिखरे हुए तत्व।यह प्रकृति में 120, 122-126, 128, 130 द्रव्यमान संख्या वाले आठ स्थिर समस्थानिकों के रूप में होता है, जिनमें से 128 te (31.79%) और 130 te (34.48%) सबसे आम हैं। कृत्रिम रूप से प्राप्त रेडियोधर्मी समस्थानिकों में से 127 te (T 1/2 = 105 दिन) और 129 ते (टी 1/2 = 33,5 दिन) . टी ओपन एफ। मुलर 1782 में। जर्मन वैज्ञानिक एम. जी. क्लैप्रोथ ने इस खोज की पुष्टि की और तत्व को "टेल्यूरियम" नाम दिया (लैटिन टेलस से, जेनिटिव टेल्यूरिस - अर्थ)। टी। के रसायन विज्ञान का पहला व्यवस्थित अध्ययन 1930 के दशक में किया गया था। 19 वीं सदी और मैं। बर्जेलियस।
प्रकृति में वितरण . टी। दुर्लभ तत्वों में से एक है; पृथ्वी की पपड़ी में औसत सामग्री (क्लार्क) ~1? वजन से 10 -7%। टी। मैग्मा और बायोस्फीयर में बिखरा हुआ है; कुछ गर्म भूमिगत स्रोतों से यह s, ag, au, pb और अन्य तत्वों के साथ अवक्षेपित होता है। टी के साथ समृद्ध एयू और अलौह धातुओं के ज्ञात हाइड्रोथर्मल जमा; इस तत्व के लगभग 40 खनिज उनके साथ जुड़े हुए हैं (सबसे महत्वपूर्ण हैं अल्टाइट, टेलुरोबिस्मथाइट, आदि)। प्राकृतिक टेलराइड्स) . पाइराइट और अन्य सल्फाइड में पारा का एक विशिष्ट मिश्रण पाया जाता है। टी. से निकाला जाता है बहुधात्विक अयस्क.
भौतिक और रासायनिक गुण। T. धातु की चमक के साथ चांदी-सफेद रंग का होता है, भंगुर होता है, गर्म होने पर प्लास्टिक बन जाता है। हेक्सागोनल प्रणाली में क्रिस्टलीकृत होता है: ए= 4.4570 ए; साथ= 5.9290 ए; घनत्व 6.25 जी/ सेमी 3 20 डिग्री सेल्सियस पर; टी पी एल 450 डिग्री सेल्सियस; टीकिप 990 ± 1.0 डिग्री सेल्सियस; 20 डिग्री सेल्सियस 0.204 पर विशिष्ट ताप क्षमता केजे/(किलोग्राम? को); 20 डिग्री सेल्सियस 5.999 पर तापीय चालकता मंगल/(एम? को) ; रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक 1.68? 10 -5 (20 डिग्री सेल्सियस)। टी। डायनामैग्नेटिक, विशिष्ट चुंबकीय संवेदनशीलता 18 डिग्री सेल्सियस - 0.31 पर? 10 -6। ब्रिनेल कठोरता 184.3 एमएन/एम 2 (18,43 किग्रा/मिमी 2) . परमाणु त्रिज्या 1.7 ए, आयनिक त्रिज्या: ते 2- 2.22 ए, ते 4+ 0.89 ए, ते 6+ 0.56 ए।
T. एक अर्धचालक है। बैंड गैप 0.34 ईव।सामान्य परिस्थितियों में और गलनांक तक शुद्ध टी में चालकता होती है आर-प्रकार। तापमान में कमी (-100 डिग्री सेल्सियस) - (-80 डिग्री सेल्सियस) के साथ, एक संक्रमण होता है: टी की चालकता बन जाती है एन-प्रकार। इस संक्रमण का तापमान नमूने की शुद्धता पर निर्भर करता है, और यह कम होता है, नमूना शुद्ध होता है।
परमाणु टी 5 के बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल का विन्यास एस 2 5 पी 4।यौगिकों में, यह ऑक्सीकरण अवस्था -2 प्रदर्शित करता है; +4; +6, शायद ही कभी +2। टी। - रासायनिक एनालॉग गंधकऔर सेलेनाअधिक स्पष्ट धात्विक गुणों के साथ। ऑक्सीजन के साथ, टी. टीओ ऑक्साइड, टीओ 2 डाइऑक्साइड और टीओ 3 ट्राइऑक्साइड बनाता है। गैस चरण में टीओ 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर मौजूद है। टीओ 2 को हवा में जलाकर प्राप्त किया जाता है, इसमें उभयचर गुण होते हैं, पानी में घुलना मुश्किल होता है, लेकिन अम्लीय और क्षारीय घोल में आसानी से घुलनशील होता है। टीओ 3 अस्थिर है, केवल टेलरिक एसिड के अपघटन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। गर्म होने पर, T. हाइड्रोजन के साथ परस्पर क्रिया करके हाइड्रोजन टेलुराइड h 2 te बनाता है, जो एक तेज, अप्रिय गंध वाली रंगहीन जहरीली गैस है। हलोजन के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है; यह टेक्स 2 और टेक्स 4 (जहाँ X-cl और Br) प्रकार के हैलाइडों की विशेषता है; टीईएफ 4, टीईएफ 6 भी प्राप्त किया; वे सभी अत्यधिक अस्थिर हैं और पानी से हाइड्रोलाइज्ड हैं। टी। सीधे गैर-धातुओं (एस, पी), साथ ही साथ धातुओं के साथ बातचीत करता है; यह केंद्रित नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड के साथ कमरे के तापमान पर प्रतिक्रिया करता है, बाद के मामले में टेसो 3 बनता है, जो टीसो 4 को गर्म करने पर ऑक्सीकरण करता है। अपेक्षाकृत कमजोर एसिड टी ज्ञात हैं: हाइड्रो-टेल्यूरिक (पानी में एच 2 टी समाधान), टेल्यूरिक एच 2 टीओ 3 और टेल्यूरिक एच 6 टीओ 6; उनके लवण (क्रमशः टेलुराइड्स,टेल्यूराइट्स और टेल्यूरेट्स) पानी में थोड़ा या पूरी तरह से अघुलनशील हैं (क्षार धातु और अमोनियम लवण के अपवाद के साथ)। टी के कुछ कार्बनिक डेरिवेटिव ज्ञात हैं, उदाहरण के लिए, आरटीईएच, डायलकाइलटेल्यूराइड्स आर 2 टी - एक अप्रिय गंध के साथ कम उबलते तरल पदार्थ।
रसीद। टी। तांबे के अर्ध-उत्पादों, सीसा-जस्ता उत्पादन के साथ-साथ कुछ सोने के अयस्कों से सल्फाइड अयस्कों के प्रसंस्करण के दौरान रास्ते में निकाला जाता है। टी के उत्पादन के लिए कच्चे माल का मुख्य स्रोत कॉपर इलेक्ट्रोलिसिस कीचड़ है जिसमें 0.5 से 2% टी, साथ ही एजी, एयू, से, सीयू और अन्य तत्व होते हैं। कीचड़ को पहले घन, से से मुक्त किया जाता है, सोने और चांदी के मिश्र धातु को प्राप्त करने के लिए महान धातुओं, टी, पीबी, एसबी और अन्य घटकों वाले अवशेषों को पिघलाया जाता है। टी। ना 2 टियो 3 के रूप में सोडा-टेल्यूरियम स्लैग में गुजरता है, जहां इसकी सामग्री 20-35% तक पहुंच जाती है। धातुमल को कुचला जाता है, पीसा जाता है और पानी से निक्षालित किया जाता है। टी। कैथोड पर इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा समाधान से जमा किया जाता है। परिणामी टेल्यूरियम सांद्रता को एल्यूमीनियम पाउडर की उपस्थिति में क्षार के साथ इलाज किया जाता है, टेल्यूरियम को टेल्यूराइड्स के रूप में समाधान में परिवर्तित किया जाता है। घोल को अघुलनशील अवशेषों से अलग किया जाता है, भारी धातुओं की अशुद्धियों को केंद्रित किया जाता है, और हवा के साथ उड़ाया जाता है। वहीं, टी. (शुद्धता 99%) तात्विक अवस्था में जमा होती है। उच्च शुद्धता का टी। टेलुराइड प्रसंस्करण को दोहराकर प्राप्त किया जाता है। शुद्धतम टी। रासायनिक शुद्धिकरण, आसवन और ज़ोन पिघलने के तरीकों के संयोजन से प्राप्त किया जाता है।
आवेदन पत्र। T. का उपयोग अर्धचालक प्रौद्योगिकी में किया जाता है ; मिश्र धातु योज्य के रूप में - सीसा मिश्र धातुओं, कच्चा लोहा और इस्पात में उनकी मशीनीकरण में सुधार और यांत्रिक विशेषताओं में सुधार करने के लिए; द्वि 2 ते 3 और एसबी 2 ते 3 का उपयोग थर्मोजेनरेटर में किया जाता है, और सीडीटीई - इन सौर पेनल्सऔर एक अर्धचालक के रूप में लेजर सामग्री। T. का उपयोग कच्चा लोहा विरंजन करने, लेटेक्स मिश्रणों को वल्केनाइजिंग करने और भूरे और लाल चश्मे और एनामेल्स के उत्पादन के लिए भी किया जाता है।
टी एन ग्रेवर।
शरीर में टेल्यूरियम . टी। पौधों और जानवरों के ऊतकों में लगातार मौजूद होता है। T. से भरपूर मिट्टी पर उगने वाले पौधों में, इसकी सघनता 2 तक पहुँच जाती है? 10 -4 -2.5? 10 -3%, स्थलीय जानवरों में - लगभग 2? 10 -6%। मनुष्यों में, भोजन और पानी के साथ टी. का दैनिक सेवन लगभग 0.6 है मिलीग्राम।यह शरीर से मुख्य रूप से मूत्र (80% से अधिक) के साथ-साथ मल के साथ उत्सर्जित होता है। पौधों के लिए मध्यम रूप से विषाक्त और स्तनधारियों के लिए अत्यधिक विषाक्त (विकास मंदता, बालों के झड़ने, पक्षाघात, आदि का कारण बनता है)।
टी। का व्यावसायिक विषाक्तता इसके प्रगलन और अन्य उत्पादन कार्यों के दौरान संभव है। ठंड लगना, सिरदर्द, कमजोरी, तेज नब्ज, भूख न लगना, मुंह में धातु जैसा स्वाद, सांस छोड़ी हुई हवा में लहसुन की गंध, जी मिचलाना, जीभ का काला पड़ना, श्वसन तंत्र में जलन, पसीना आना, बालों का झड़ना देखा जाता है। रोकथाम: व्यावसायिक स्वास्थ्य आवश्यकताओं का अनुपालन, त्वचा की व्यक्तिगत सुरक्षा के उपाय, श्रमिकों की चिकित्सा परीक्षा।
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