テルル原子の構造。 テルル原子の構造 テルル鉱物

プロのサーカスレスラーであり、著名な冶金学者であり、外科クリニックの顧問医でもある船長の話を信じる人は誰もいないでしょう。 化学元素の世界では、このような多様な職業が存在することは非常に一般的な現象であり、「専門家は流動のようなものであり、その充実感は一方的である」というコズマ・プルトコフの表現は彼らには当てはまりません。 （私たちの物語の主な目的について話す前に）機械の鉄と血液中の鉄、鉄 - 磁場集中装置、そして鉄 - 黄土の不可欠な部分を思い出してみましょう...確かに、時にはもっと時間がかかることがありました。中級ヨガを準備するよりも、「プロフェッショナルトレーニング」の要素を取り入れてください。 したがって、これからお話しする元素 52 は、この元素が実際に何であるかを示すためだけに長年使用されてきました。この元素は、私たちの惑星にちなんで「テルル」と名付けられました。ラテン語で「地球」を意味するテルスに由来します。

この元素はほぼ 2 世紀前に発見されました。 1782年、鉱山検査官フランツ・ヨーゼフ・ミュラー（後のフォン・ライヒェンシュタイン男爵）は、当時のオーストリア＝ハンガリー帝国の領土にあったセミゴリエで発見された金鉱石を検査しました。 鉱石の組成を解読するのは非常に困難であることが判明したため、それはAurumaticum、つまり「疑わしい金」と呼ばれていました。 ミュラーはこの「金」から新しい金属を分離しましたが、それが本当に新しい金属であるという完全な確信はありませんでした。 (後で、ミュラーが別の点で間違っていたことが判明しました。彼が発見した元素は新しいものでしたが、それは大きな伸縮性を持つ金属としてのみ分類できました。)

疑念を払拭するために、ミュラー氏は著名な専門家であるスウェーデンの鉱物学者で分析化学者のベルイマン氏に助けを求めた。

残念ながら、その科学者は送られた物質の分析を終える前に亡くなってしまいました。当時、分析方法はすでにかなり正確でしたが、分析には非常に長い時間がかかりました。

他の科学者はミュラーによって発見された元素を研究しようとしましたが、その発見からわずか 16 年後に、当時の最も偉大な化学者の一人であるマルティン・ハインリヒ・クラプロスは、この元素が実際には新しいものであることを反論の余地なく証明し、その元素に「テルル」という名前を提案しました。 。

いつものように、元素の発見後、その用途の探索が始まりました。 どうやら、フランス人フルニエは、医病化学の時代に遡る古い原理、つまり世界は薬局であるという考えに基づいて、いくつかの重篤な病気、特にハンセン病をテルルで治療しようと試みたようです。 しかし成功することはなく、テルルが医師にいくつかの「小規模なサービス」を提供できるようになったのは、それから数年後のことだった。 より正確には、テルルそのものではなく、亜テルル酸 K 2 TeO 3 と Na 2 TeO 3 の塩で、研究対象の細菌に特定の色を与える染料として微生物学で使用され始めました。 したがって、テルル化合物の助けを借りて、ジフテリア桿菌が細菌の塊から確実に分離されます。 治療ではないとしても、少なくとも診断において、要素番号52は医師にとって有用であることが判明しました。

しかし、この元素、さらにはその化合物の一部が医師を悩ませることもあります。 テルルは非常に有毒です。 我が国では、空気中のテルルの最大許容濃度は0.01 mg / m 3です。 テルル化合物の中で最も危険なのは、不快な臭いを持つ無色の有毒ガスであるテルル化水素 H 2 Te です。 後者は極めて自然です。テルルは硫黄の類似体であり、これは H 2 Te が硫化水素に似ていることを意味します。 気管支を刺激し、神経系に悪影響を及ぼします。

これらの不快な特性は、テルルが技術に参入し、多くの「専門職」を獲得することを妨げませんでした。

冶金学者はテルルに興味を持っています。鉛に少量添加するだけでも、この重要な金属の強度と耐薬品性が大幅に向上するからです。 テルルがドープされた鉛は、ケーブル産業や化学産業で使用されます。 したがって、内側から鉛テルル合金（最大 0.5% Te）でコーティングされた硫酸製造装置の耐用年数は、鉛のみで裏打ちされた同様の装置の耐用年数の 2 倍になります。 銅や鋼にテルルを添加すると、それらの加工が容易になります。

ガラス業界では、ガラスに茶色を与え、屈折率を高めるためにテルルが使用されます。 ゴム産業では、硫黄の類似物として、ゴムの加硫に使用されることがあります。

テルルは半導体です

しかし、これらの産業は元素 #52 の価格と需要の高騰の原因ではありませんでした。 この飛躍は今世紀の 60 年代初頭に起こりました。 テルルは代表的な半導体であり、技術的な半導体です。 ゲルマニウムやシリコンとは異なり、比較的容易に溶け（融点 449.8°C）、蒸発（1000°C 弱で沸騰）します。 したがって、そこから、現代​​のマイクロエレクトロニクスにとって特に興味深い半導体薄膜を容易に得ることができる。

しかし、半導体としての純粋なテルルは、ある種の電界効果トランジスタの製造やガンマ線の強度を測定する装置など、限られた範囲で使用されています。 さらに、ガリウムヒ素（シリコン、ゲルマニウムに次ぐ3番目に重要な半導体）に電子型の導電性を作り出すために、テルルの不純物が意図的に導入されます*。

※半導体が持つ2種類の導電性については「ゲルマニウム」の記事で詳しく説明しています。

一部のテルル化物（テルルと金属の化合物）の範囲はさらに広いです。 ビスマス Bi 2 Te 3 およびアンチモン Sb 2 Te 3 テルル化物は、熱電発電機にとって最も重要な材料となっています。 なぜこのようなことが起こったのかを説明するために、物理学と歴史の分野に少し脱線してみましょう。

1世紀半前（1821年）、ドイツの物理学者ゼーベックは、異なる材料で構成され、その間の接触温度が異なる閉電気回路内で起電力が発生することを発見しました（熱起電力と呼ばれます）。 12 年後、スイスのペルチェは、ゼーベック効果とは逆の効果を発見しました。異なる材料で構成された回路に電流が流れると、接点で通常のジュール熱に加えて、一定量の熱が発生します。 (電流の方向に応じて) 放出または吸収されます。

約100年間、これらの発見は「それ自体」、興味深い事実であり、それ以上のものではありませんでした。 そして、社会主義労働の英雄である学者A.F.の後に、これら両方の効果の新たな人生が始まったと言っても過言ではないでしょう。 Ioffe と彼の同僚は、熱電素子の製造に半導体材料を使用する理論を開発しました。 そしてすぐに、この理論はさまざまな目的で実際の熱電発電機や熱電冷蔵庫に具体化されました。

特に、テルル化ビスマス、鉛、アンチモンが使用される熱電発電機は、地球の人工衛星、航行および気象観測施設、主要パイプラインの陰極防食装置にエネルギーを供給します。 同じ材料が、多くの電子デバイスやマイクロ電子デバイスで望ましい温度を維持するのに役立ちます。

近年、半導体特性を持つ別のテルル化合物であるテルル化カドミウム CdTe が大きな関心を集めています。 この材料は、太陽電池、レーザー、フォトレジスター、放射線カウンターの製造に使用されます。 テルル化カドミウムは、ハーン効果が顕著に現れる数少ない半導体の一つとしても有名です。

後者の本質は、対応する半導体の小さなプレートを十分に強い電場に導入すると、高周波無線放射が発生するという事実にあります。 ハーン効果はすでにレーダー技術に応用されています。

結論として、定量的に言えば、テルルの主な「職業」は鉛と他の金属の合金化であると言えます。 もちろん、質的に重要なことは、半導体としてのテルルとテルル化物の働きです。

有用な混和剤

周期表では、テルルは硫黄とセレンに次ぐ、VI族の主要なサブグループにあります。 これら 3 つの元素は化学的性質が似ており、自然界では互いに共存していることがよくあります。 しかし、地殻中の硫黄の割合は 0.03%、セレンはわずか 10 ～ 5%、テルルはさらに 10 ～ 6% 少ないです。 当然のことながら、テルルはセレンと同様に、天然硫黄化合物中に不純物として最も多く含まれています。 しかし、（テルルが発見された鉱物を思い出してください）、金、銀、銅、その他の元素と接触することは起こります。 私たちの地球上では、40 種類のテルル鉱物が含まれる 110 以上の鉱床が発見されています。 しかし、それは常にセレン、金、または他の金属と同時に採掘されます。

ソ連では、ペチェンガとモンチェゴルスクの銅ニッケル含有テルル鉱石、アルタイのテルル含有鉛亜鉛鉱石、およびその他の多くの鉱床が知られています。

テルルは、電気分解による粗銅の精製の段階で銅鉱石から分離されます。 電解槽の底には、沈殿物、つまりスラッジが落ちます。 これは非常に高価な半製品です。 説明のために、カナダのプラントの 1 つからのスラッジの組成を示します。銅 49.8%、金 1.976%、銀 10.52%、セレン 28.42%、テルル 3.83% です。 汚泥のこれらすべての貴重な成分を分離する必要がありますが、これを行うにはいくつかの方法があります。 ここにその 1 つがあります。

スラッジは炉内で溶解され、その溶解物に空気が通過します。 金と銀を除く金属は酸化するとスラグとなります。 セレンとテルルも酸化されますが、揮発性酸化物になり、特別な装置 (スクラバー) で捕捉され、溶解して酸に変換されます - セレン含有 H 2 SeO 3 とテルル含有 H 2 TeO 3。 二酸化硫黄 SO 2 をこの溶液に通すと、次のような反応が起こります。

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。

テルルとセレンは同時に脱落しますが、これは非常に望ましくないことです。これらは別々に必要です。 したがって、プロセス条件は、化学熱力学の法則に従って、主にセレンが最初に還元されるように選択されます。 これは、溶液に添加する塩酸の最適濃度を選択することで役立ちます。

次いで、テルルが沈殿する。 沈殿した灰色の粉末には、当然ながら一定量のセレンが含まれており、さらに硫黄、鉛、銅、ナトリウム、ケイ素、アルミニウム、鉄、錫、アンチモン、ビスマス、銀、マグネシウム、金、ヒ素、塩素が含まれています。 テルルは、最初に化学的方法によって、次に蒸留またはゾーンメルティングによってこれらすべての元素から精製する必要があります。 当然のことながら、テルルはさまざまな鉱石からさまざまな方法で抽出されます。

テルルは有害です

テルルはますます広く使用されるようになっており、テルルを扱う人の数も増加しています。 元素番号 52 に関する話の最初の部分で、テルルとその化合物の毒性についてはすでに述べました。 これについてさらに詳しく話しましょう。テルルを扱う人がますます増えているからです。 これは産業毒としてのテルルに関する論文からの引用です。テルルのエアロゾルを注射された白ネズミは「落ち着きがなくなり、くしゃみをし、顔をこすり、無気力になり、眠くなった」。 テルルは人に対しても同様に作用します。

そして、テルル自体とその化合物は、さまざまな「規模」の問題を引き起こす可能性があります。 たとえば、ハゲを引き起こしたり、血液の組成に影響を与えたり、さまざまな酵素系をブロックしたりする可能性があります。 テルル元素による慢性中毒の症状は、吐き気、眠気、衰弱です。 吐き出された空気は、テルル化アルキルの嫌なニンニク臭を帯びます。

急性テルル中毒では、ブドウ糖を含む血清が静脈内投与され、場合によってはモルヒネも投与されます。 予防薬としてアスコルビン酸が使用されます。 しかし、主な予防策は、デバイスのケースの密閉、テルルとその化合物が関与するプロセスの自動化です。

要素番号 52 は多くの利点をもたらすため、注目に値します。 しかし、彼と一緒に仕事をするには、慎重さと明晰さ、そしてやはり集中力が必要です。

テルルの外観

結晶テルルはアンチモンに最も似ています。 その色は銀白色です。 結晶は六角形で、その中の原子はらせん鎖を形成し、最も近い原子と共有結合によって接続されています。 したがって、テルル元素は無機ポリマーと考えることができます。 結晶テルルは金属光沢を特徴としますが、複雑な化学的性質の観点からはむしろ非金属に起因する可能性があります。 テルルは脆く、非常に簡単に粉末になります。 テルルの非晶質変性体の存在の問題は、明確に解決されていません。 テルル酸またはテルル酸からテルルを還元すると、沈殿物が析出しますが、これらの粒子が本当に非晶質なのか、それとも単なる非常に小さな結晶なのかはまだ明らかではありません。

二色無水物

硫黄の類似体と同様に、テルルは 2-、4+、6+ の原子価を示しますが、2+ の原子価を示すことはほとんどありません。 一酸化テルル TeO は気体の状態でのみ存在することができ、容易に酸化されて TeO 2 になります。 これは白色の非吸湿性で非常に安定した結晶性物質であり、733°C で分解することなく溶けます。 それはポリマー構造を持っており、その分子は次のように構築されています。

二酸化テルルは水にほとんど溶解しません。水 150 万部あたり TeO 2 の 1 部だけが溶液に入り、無視できる濃度の弱亜テルル酸 H 2 TeO 3 の溶液が形成されます。 テルル酸 H 6 TeO 6 の酸性特性も弱く発現されます。 この式（Ｈ ２ ＴｅＯ ４ ではなく）は、水によく溶ける組成の塩であるＡｇ ６ ＴｅＯ ６ およびＨｇ ３ ＴｅＯ ６ が得られた後に彼女に割り当てられた。 テルル酸を形成する無水物 TeO 3 は、水にほとんど溶けません。 この物質は、黄色と灰色の 2 つの変種、α-TeO 3 と β-TeO 3 で存在します。 灰色の無水テルル酸は非常に安定しており、加熱しても酸や濃アルカリの影響を受けません。 混合物を濃縮苛性カリ中で沸騰させることにより、黄色品種から精製されます。

2 番目の例外

周期表を作成するとき、メンデレーエフは、テルルとその隣接するヨウ素 (アルゴンとカリウムも同様) を、原子量に従ってではなく、原子量にかかわらず、VI 族と VII 族に配置しました。 実際、テルルの原子量は 127.61、ヨウ素は 126.91 です。 これは、ヨウ素がテルルの後ろではなく、テルルの前にある必要があることを意味します。 しかし、メンデレーエフは、これらの元素の原子量が十分に正確に決定されていないと信じていたため、自分の推論の正しさを疑いませんでした。 メンデレーエフの親友であるチェコの化学者ボグスラフ・ブラウナーはテルルとヨウ素の原子量を注意深く調べたが、彼のデータは以前のものと一致した。 規則を裏付ける例外の正当性は、周期系の基礎が原子量ではなく核電荷であり、両方の元素の同位体組成が判明したときにのみ確立されました。 テルルはヨウ素とは異なり、重い同位体が大半を占めます。

同位体といえば。 現在、元素 52 の既知の同位体は 22 個あります。 そのうち 8 個 (質量数 120、122、123、124、125、126、128、130) は安定しています。 最後の 2 つの同位体が最も一般的で、それぞれ 31.79 % と 34.48% です。

テルル鉱物

地球上に存在するテルルはセレンよりも大幅に少ないですが、元素 #52 の鉱物は対応する鉱物よりも多く知られています。 テルル鉱物は、その組成に応じて 2 つあります。テルル化物、または地殻内のテルル化物の酸化生成物のいずれかです。 最初のものには、数少ない天然の金化合物の 1 つであるカラベライト AuTe 2 とクレネライト (Au、Ag) Te 2 があります。 ビスマス、鉛、水銀の天然テルル化物も知られています。 天然テルルは自然界では非常にまれです。 この元素が発見される前でも、硫化鉱石中にこの元素が見つかることがありましたが、正確に識別することはできませんでした。 テルル鉱物には実用的な意味はありません。工業用テルルはすべて、他の金属の鉱石を加工した副産物です。

テケミカル。 元素周期系の VI 族の元素。 で。 n. 52、で。 m.127.60。 金属光沢のある、光沢のある銀灰色の脆性物質。 化合物では、酸化状態 -2、+4、および +6 を示します。 天然の B は、質量数 120、122 ～ 126、128、および 130 の 8 つの安定同位体で構成されています。半減期が 2 ～ 154 日の既知の放射性同位体は 16 種類あります。 質量数 128 および 130 の最も一般的な重同位体。T. が発見 (1782 年) Hung。 研究者F. ミュラー・フォン・ライヒェンシュタイン。 テルルは散在希少元素に属し、地殻中の含有量は10〜7％です。 金、銀、プラチナ、銅、鉄、鉛、ビスマス、硫化鉱物などの多くの鉱物に含まれています。 T. の結晶格子は六方晶系で、周期 a - 4.4570 Å、c = 5.9290 Åです。密度 (t-pa 20r C) 6.22 g / cm3。 /pl 449.5℃; 沸点990±2°С。

テルル（暗褐色の粉末）の既知の「非晶質」変態であり、加熱すると不可逆的に結晶に変わります。 温度係数 多結晶 T の線膨張。(16-17) 10-6 deg-1、y 係数。 熱伝導率(t-ra 20℃) 0.014cal/cm××sec×deg; 比熱容量(t-ra 25℃) 0.048cal/g×deg. T. は、バンドギャップが 0.34 eV の半導体です。 T. の電気伝導率は、結晶の純度と完成度によって決まります。 最も純粋なサンプルでは、​​これは約 0.02 ohm-1 x cm-1 に等しくなります。 電子移動度 1700、正孔移動度 1200 cm2/v x 秒。 テルルは溶解すると金属状態に変わります。 テルルは反磁性であり、比磁化率は 0.3×10-6 cm3/g (室温で) です。 モース硬度 2.0 ～ 2.5。 参照。 微小硬度 58 kgf/mm2、ノルム係数、弾性率 4200 kgf/mm2、係数。 圧縮率（t-ra 30℃）1.5～10 6 cm2 / kgf。 (0001) 配向のテルル単結晶は 14 kgf/mm2 の応力で脆性破壊します。

chemによると。 St.T.というと硫黄を思い出します。 しかし活動性は低い。 室温では空気中では酸化しませんが、加熱すると燃え尽きて、水にわずかに溶ける白色の結晶である二酸化 Te02 が生成します。 Te0 および Te03 も知られていますが、これらは Te02 よりも安定性が劣ります。 通常の条件下では、テルルは非常にゆっくりと水と反応して水素を放出し、硫酸を生成して赤色の TeSO3 溶液を形成します。 水で希釈すると逆反応が進行してテルルが放出されます。 T.は硝酸に溶解してテルル酸H2TeO3を形成し、希塩酸にはわずかに溶解します。

テルルはアルカリにゆっくりと溶解します。 水素により、テルル酸 H2Te が形成されます。これは不快な臭気のある無色の気体で、t-re -2 °C で凝縮し、t-re -51.2 °C で固化します。この不安定な化合物は、たとえ弱い酸化剤の影響下でも容易に分解します。 。 テルルは通常の条件下では安定な硫化物を形成しませんが、TeS2 化合物は -20 °C までの温度で安定です。セレンを使用すると、TeS は連続固溶体を形成します。 TeXv (フッ化物のみ)、TeX4、および TeX2 の組成は既知であり、これらは元素の直接相互作用によって得られます。 室温ではすべてが固体ですが、水によって部分的に分解されます。 TeFe だけが不快な臭いを持つ無色の気体です。 加熱すると、T. は多くの金属と反応して形成されます。

テルル製造の原料は、銅・ニッケル製造のスラッジや硫酸、鉛を精製して得られる製品です。 アノードスラッジは酸またはアルカリ法で温度計を4価の状態に変換し、最終処理の溶液から二酸化硫黄で還元されます。 それらに塩酸または電解。 また、T.を含む材料は塩素法での処理も可能です。 高純度のテルルは、昇華およびゾーン再結晶化 (高度な精製の最も効果的な方法であり、純度 99.9999% の物質を得ることが可能) によって得られます。

テルル化合物は有毒であり、人体への影響はセレンやヒ素化合物と同様です。 最も強力な毒はテルル酸です。 空気中のT.の最大許容濃度は0.01 mg / mVで、T.はゴムの加硫やリードケーブルの製造に使用されます（最大0.1％のTeの添加により、鉛の機械的特性が向上します）。 T. の化合物は、ガラス産業 (ガラスや磁器の着色) や写真撮影で使用されています。 テルルは、半導体化合物の合成に広く使用されています。 接続 T. - 熱電素子の製造のための主な材料。

テルルは散在元素に属します (地殻中の含有量は 1 ⋅ 10)⁻ ⁷ %。 テルルが独立して形成されることはほとんどありません。 通常、自然界では硫化物や天然硫黄中の不純物として存在します。 テルルとセレンの主な発生源は、ダストチャンバーに蓄積された硫酸製造廃棄物と、銅の電解精錬中に形成される沈殿物（スラッジ）です。 スラッジには、不純物の中でも特にセレン化銀 Ag が含まれています。 2 セといくつか。 スラッジの焙焼中に、酸化テルルTeO 2 そして重金属酸化物。 テルルはTeO酸化物から還元される 2 水生環境で二酸化硫黄にさらされた場合:

TeO 2 + H 2 O \u003d H 2 TeO 3

H 2 SeO 3 + 2SO 2 + H 2 O \u003d Se + 2H 2 SO 4

テルルは、 と同様に、結晶と非晶質の同素体修飾を形成します。 結晶テルルは銀灰色で、脆く、簡単に粉末になります。 その電気伝導率は無視できますが、照明とともに増加します。 アモルファステルルは茶色で、アモルファスよりも安定性が低く、25℃では安定性が低くなります。 結晶に変わります。

化学的性質の点では、テルルは硫黄と非常に類似しています。 空気中で燃焼し（緑がかった青色）、対応する酸化物 TeO を形成します。 2. SO2とは異なります 酸化テルルは結晶性物質であり、水に溶けにくい。

テルルは水素と直接結合しません。 加熱すると、多くの金属と相互作用して、対応する塩 ()、たとえば K を形成します。 2 テ。 テルルは、通常の条件下でも水と反応します。

Te + 2H 2 O \u003d TeO 2 + 2H 2

セレンと同様に、テルルは対応する酸 H に酸化されます。 2 テオ 4 ただし、より厳しい条件や他の酸化剤の作用下では次のようになります。

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

沸騰したアルカリ水溶液では、テルルは硫黄と同様にゆっくりと溶解します。

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

テルルは主に半導体材料として使用されます。

テルルの性質

テルル化水素は、テルル化物に希酸を作用させることで得られます。

Na 2 Te + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 Te

テルル化水素は、通常の状態では、特有の不快な臭い（H よりも不快な臭い）を持つ無色の気体です。 2 S、ただし毒性が高く、テルル化水素は毒性が低い)。 水素化テルルは、 および H よりも大きな還元特性を示します。 2 水中の Te は硫化水素の Te とほぼ同じです。 水素化物の水溶液は、次のスキームに従って水溶液中で解離するため、顕著な酸反応を示します。

H 2 Te ↔ H + HTe ⁺

↓

H+Te²⁺

O - S - Se - Te の系列では、それらのイオンの半径 E² ⁺ 水素イオンを保持します。 これは、テルル化水素酸が硫化水素酸よりも強いことが確認された実験データによって確認されています。

O - S - Se - Te の系列では、水素化物の熱解離能力が高まり、水は加熱すると最も分解しにくくなりますが、水素化テルルは不安定で弱い加熱でも分解します。

テルル酸の塩 (テルル化物) は、硫化物と性質が似ています。 これらは、硫化物と同様に、可溶性金属塩に対するテルル水素の作用によって得られます。

テルル化物は、水および酸への溶解度の点で硫化物と似ています。 たとえば、テルル水素を銅の水溶液に通すと、 2SO4 テルル化銅が得られます。

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

酸素と Te は化合物 TeO を形成します 2とTeO3 それらは、空気中でのテルルの燃焼中、テルル化物の焼成中、さらにテルル水素化物の燃焼中に形成されます。

Te + O 2 \u003d TeO 2

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

2H 2 Te + 3O 2 \u003d 2H 2 O + 2TeO 2

テオ2 - 酸酸化物（無水物）。 水に溶解すると、それぞれ亜テルル酸が形成されます。

TeO 2 + H 2 O \u003d H 2 TeO 3

この酸は水溶液中での解離力が亜硫酸よりも若干弱いです。 亜テルル酸は遊離形では得られておらず、水溶液中にのみ存在します。

化学反応において酸化状態 4+ の硫黄化合物は主に還元剤として機能しますが、硫黄の酸化状態が 6+ に増加すると、TeO 2 およびそれらの対応する酸は主に酸化特性を示し、それぞれ Te に還元されます。 実際には、テルルは次の方法で遊離形態で取得されます。

H 2 TeO 3 + 2SO 2 + H 2 O \u003d 2H 2 SO 4 + Te

亜テルル酸は、強力な酸化剤と相互作用する場合にのみ還元特性を示します。

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

遊離テルル酸H 2 テオ 4 - 通常、結晶性水和物 H として放出されます。 2 TeO 4 2H 2 Hと書くO 6 テオ 6 。 オルトテルル酸H中 6 テオ 6 水素原子は部分的または完全に金属原子に置き換えられ、Na6TeO6 塩を形成することがあります。

テルルは、特徴的な金属光沢を持つ銀白色の脆い物質です。 同時に、光に当たるとテルルの薄い層は赤茶色の色合いを持ち、蒸気は黄金色になります。 テルルは不活性であるため、製錬時には容器の材料として石英または黒鉛が使用されます。 テルルは希少元素であり、その需要が大きいため、その高コストが決まります。

テルルの製造には、主に鉛や銅の電解精製から出る廃棄物が使用されます。 汚泥を焙焼すると燃え殻中にテルルが析出し、その後塩酸で洗浄される。 得られた塩酸溶液は、二酸化硫黄を通過させることによって単離される。 硫黄、セレン、その他の不純物をさらに精製するために、テルルはアルカリ性媒体に溶解され、アルミニウムまたは亜鉛の作用により二テルル化二ナトリウムに変化します。 酸素や空気を通した後、塩素化、蒸留精製し、水で加水分解し、水素で還元することで高純度のテルルが得られます。

CIS におけるテルルの主な生産者は次のとおりです。

OJSC アルマリク鉱山冶金工場 (ウズベキスタン);
- OAO ウラル鉱業冶金会社 (ロシア連邦);
- CJSC「キシティムスキー銅電解工場」（ロシア連邦）。

テルルは、強度と延性を高めた特殊な鉛の製造に使用されます。 この特性は、ワイヤーやその他のケーブル製品の製造に広く使用されています。 テルルと鉛を組み合わせると、硫酸の影響下での鉛の溶解が 10 分の 1 に減少します。 この性質は鉛蓄電池に利用されています。

特殊な化学装置には、透明性、導電性、可融性に優れたテルルガラスが使用されます。 一部の種類のテルルドープガラスは半導体です。 これらはエレクトロニクス分野で広く使用されています。 また、希土類金属をドープした二酸化テルルを含む特殊なガラスが、活性体として光量子発生器に使用されます。

テルル合金は、CD の反射変形層の作成に使用されます。 テルル蒸気は蛍光灯に使用されます。 このようなランプから放射される光は、自然太陽光に匹敵するスペクトルを持っています。

テルルは、周期系の第 5 周期の第 16 族（古い分類によれば、VI 族の主なサブグループ、カルコゲン）の化学元素であり、原子番号 52 です。 記号 Te (緯度テルル) で示され、半金属のファミリーに属します。
地殻中の含有量は110-6重量％です。 約100種類のテルル鉱物が知られています。 最も一般的なテルル化物は、銅、鉛、亜鉛、銀、金です。
テルルの同形混合物は多くの硫化物で観察されますが、Te - S の同形性は Se - S 系ほど顕著ではなく、硫化物中に入るテルルの混合物は限られています。 テルル鉱物のうち、アルタイ石 (PbTe)、シルバナイト (AgAuTe4)、カラベライト (AuTe2)、ヘサイト (Ag2Te)、クレネライト [(Au, Ag)Te]、ペツァイト (Ag3AuTe2)、ムトマナイト [(Ag, Au)Te] は、特に重要なのは、モンブルー石 (Au2Te3)、ナギアジット (4S5)、テトラジマイト (Bi2Te2S) です。 テルルの酸素化合物、例えば TeO2 - テルル黄土があります。 天然テルルもセレンおよび硫黄と一緒に見つかります（日本のテルル硫黄には 0.17% の Te と 0.06% の Se が含まれています）。

2012 年のテルル鉱床の埋蔵量、トン *

*米国地質調査所のデータ

テルルの主な供給源は、粗銅 (陽極) の電解精製中に生成されるスラッジです。 通常、500 トンの銅鉱石には 1 ポンド (0.45 kg) のテルルが含まれます。 テルルは主に米国、中国、ベルギー、ロシア、日本、カナダで生産されています。
アノードスラッジには、式 M2Se または M2Te (M = Cu、Ag、Au) の組成で貴金属のセレン化物およびテルル化物が含まれています。 500 °C の温度で、陽極スライムは空気の存在下で炭酸ナトリウムとともに加熱されます。 金属イオンは金属に還元され、テルル化物は亜テルル酸ナトリウムに変換されます - M2Te + O2 + Na2CO3 > Na2TeO3 + 2M + CO2。
テルル酸塩は水との混合物から浸出し、通常は溶液中で HTeO3- ハイドロテルル酸塩として存在します。 このプロセス中に亜セレン酸塩も形成されますが、硫酸を添加することで亜セレン酸塩を分離できます。 ハイドロテルル酸塩は不溶性の二酸化テルルに変換されますが、亜セレン酸塩は溶液中に残ります - HTeO3- + OH- + H2SO4 > TeO2 + SO42- + 2H2O。
金属への還元は、電気分解、または硫酸中での二酸化テルルと二酸化硫黄の反応 - TeO2 + 2 SO2 + 2H2O > Te + SO42- + 4H + によって行われます。
商用グレードのテルルは通常、粉末として販売されていますが、スラブ、インゴット、またはバーとして入手することもできます。
テルルの最大の消費者は冶金分野であり、テルルは鉄、銅、鉛の合金に使用されています。 ステンレス鋼や銅にテルルを添加すると、これらの金属は加工しやすくなります。 テルルを添加すると、ダクタイル鋳鉄を得ることが可能になり、溶融するとねずみ鋳鉄の利点、つまり液体鋳造、鋳造品質、機械加工性が得られます。 鉛のテルルは強度と耐久性を向上させ、硫酸の腐食作用を軽減します。
半導体とエレクトロニクス。 テルル化カドミウム (CdTe) は太陽電池に使用されます。 米国の再生可能エネルギー研究所での実験室テストでは、この材料が新世代の太陽電池に多くの利点をもたらすことが示されました。 近年のCdTeを使用した太陽電池の大量商業生産により、テルルの需要が大幅に増加しました。 CdTe のカドミウムの一部が亜鉛で置換されると、比率 (Cd,Zn) が形成され、これが固体 X 線センサーで使用されます。
CMT (カドミウム-水銀-テルル) 合金は、ロケット発射からの放射線を検出したり、大気窓 (曇りは関係ありません) を通して宇宙から敵を観察したりするための素晴らしい特性を備えており、非常に重要視されています。 MCT は、現代のエレクトロニクス業界で最も高価な材料の 1 つです。
エタンテルル化物、ジエチルテルル化物、ジイソプロピルテルル化物、ジエチルテルル化物およびメチルテルル化物、アリルテルル化物などの有機テルル化物は、多層半導体化合物を製造するための有機金属相エピタキシー成長の基礎として使用されます。
テルルを含む多くの系では、液体窒素の沸点よりわずかに高い温度でも超伝導が消失しない 3 つの (おそらく 4 つの) 相の存在が最近発見されました。
亜酸化テルルとしてのテルルは、書き換え可能な CD (CD-RW)、書き換え可能なブルーレイ デジタル ビデオ ディスク (DVD-RW) などの書き換え可能な光ディスクを層化するために使用されます。
テルルは、インテルが開発した新しい相変化メモリチップに使用されています。 テルル化ビスマス (Bi2Te3) とテルル化鉛は、熱電デバイスの素子に使用されます。 テルル化鉛は赤外線センサーにも使用されます。
別のアプリケーション。 テルルはセラミックスの着色に使用されます。 ガラスにセレン化物やテルル化物を添加すると光の屈折が大幅に増加する現象は、通信用のガラスファイバーの製造に使用されます。 セレンとテルルの混合物は、電気発破キャップの遅延粉末の酸化剤として過酸化バリウムとともに使用されます。
有機テルル化物はラジカル重合の開始剤として使用され、電子豊富なモノテルル化物およびジテルル化物は抗酸化活性を持っています。 テルルは、硫黄やセレンの代わりにゴムを加硫するために使用できます。 このようにして製造されたゴムは、耐熱性が向上します。 テルライトは、ジフテリアの原因となる病原体を特定するために使用されます。
世界各国のテルル消費量は次のように分布しています：中国 - 80〜100トン、ロシア - 10トン、米国 - 50〜60トン。 世界全体では、年間合計約 400 トンのテルルが消費されています。 以下の表は、世界のテルル生産に関するおおよそのデータ (USGS データ、市場に関するさまざまなレビューおよび記事) を示しています。

世界のテルル生産量、トン*

*米国地質調査所のデータ

テルルは希少元素であり、少量の生産量で大量の需要があるため、その価格は高値（純度に応じて 1 kg あたり約 200 ～ 300 ドル）になりますが、それにもかかわらず、その用途の範囲は常に拡大しています。
2000 年のテルルの価格は 1 キログラムあたり約 30 ドルでした。 2004 年から 2011 年にかけて、テルルの価格は 2009 年を除いて上昇し続けました。 この数年間、テルルの価格は需要の大幅な増加と供給の制限によって決まりました。 2011 年、テルルの価格は 1 キログラムあたり 350 米ドルに達しました。 しかし、2012 年にテルル価格は 1 キログラムあたり約 150 ドルまで急落しました。

テルル市場は現在、多くの課題に直面しています。 銅生産の副産物であるテルル市場は、主流（銅）市場の動向に大きく依存します。 たとえば、銅の生産量の減少と、この金属を生産するための新しい代替技術の使用は、テルルの供給量に影響を与えるでしょう。
供給量が問われるため、材料価格が高騰する。 多くの市場予測によると、テルル価格は今後 2 ～ 3 年で再び上昇するとのことです。 市場にはさまざまなテルル代替製品があり、供給不足の中ですでに使用され始めていることが知られています。 しかし、専門家が指摘しているように、どの代替品もテルルと同等の特性を持っていません。 さらに、太陽電池薄膜分野の発展により、テルルの需要が潜在的に増加する可能性があります。

テルル（緯度テルル）、te、メンデレーエフの周期系の主要部分群のvi族の化学元素。 原子番号 52、原子量 127.60、希少 散りばめられた要素。自然界では質量数 120、122-126、128、130 の 8 つの安定同位体の形で存在し、そのうち 128 te (31.79%) と 130 te (34.48%) が最も一般的です。 人工的に得られた放射性同位体のうち、127 te (T 1/2 = 105 日) と 129 て (T 1/2 = 33,5 日) . T. オープン F. ミュラードイツの科学者 M. G. クラプロスはこの発見を確認し、この元素に「テルル」（ラテン語の Tellus、属格の Telluris - 地球）という名前を付けました。 T. の化学に関する最初の体系的な研究は 1930 年代に行われました。 19世紀 そして私。 ベルゼリウス。

自然界における分布 。 T. は最も希少な元素の 1 つです。 地球の地殻の平均含有量 (クラーク) ~1 ? １０〜７重量％。 T.はマグマと生物圏に分散しています。 高温の地下源から、s、ag、au、pb、その他の元素と一緒に沈殿します。 T.が豊富な金および非鉄金属の既知の熱水鉱床。 この元素の約 40 種類の鉱物がそれらに関連しています (最も重要なものは、アルタイト、テルロビスムサイトなどです)。 天然テルル化物) . 黄鉄鉱や他の硫化物には、水銀の特徴的な混合物が見られます。 T.から抽出されます 多金属鉱石.

物理的及び化学的性質。 T. は銀白色で金属光沢があり、脆く、加熱すると可塑性になります。 六方晶系で結晶化します。 あ= 4.4570A; と= 5.9290A; 密度 6.25 G/ センチメートル3 20℃で; tpl 450℃; tキップ990±1.0°С; 20℃での比熱容量 0.204 kJ/(kg? に）; 20℃での熱伝導率 5.999 火/(メートル? に） ; 線膨張温度係数 1.68? 10 -5 (20℃)。 T.反磁性、18℃での比磁化率 - 0.31? 10 -6 。 ブリネル硬度 184.3 MN/m2 (18,43 kgf/mm2) . 原子半径 1.7 A、イオン半径: Te 2- 2.22 A、te 4+ 0.89 A、te 6+ 0.56 A。

Tさんは半導体です。 バンドギャップ 0.34 前に。通常の条件下で融点までは、純粋な t. は導電性を持ちます。 R-タイプ。 (-100 °C) ～ (-80 °C) の範囲で温度が低下すると、遷移が発生します。T の導電率は次のようになります。 n-タイプ。 この転移温度はサンプルの純度によって決まり、温度が低いほどサンプルは純度が高くなります。

原子 te 5 の外側電子殻の構成 s2 5 ４ページ。化合物では酸化状態 -2 を示します。 +4; +6、まれに+2。 T. - 化学的類似体 硫黄と セレナより顕著な金属特性を備えています。 酸素により、T. はテオオキシド、テオ 2 二酸化物、およびテオ 3 三酸化物を形成します。 teo は 1000 °C 以上で気相で存在します。 teo 2 は te を空気中で燃焼させることによって得られ、両性の性質を持ち、水には溶けにくいですが、酸性およびアルカリ性の溶液には容易に溶けます。 teo 3 は不安定で、テルル酸の分解によってのみ得られます。 加熱すると、T. は水素と相互作用して、鋭い不快な臭いを持つ無色の有毒ガスであるテルル化水素 h 2 te を生成します。 ハロゲンと容易に反応する。 それは、タイプ tex 2 および tex 4 (X-cl および Br) のハロゲン化物によって特徴付けられます。 tef 4 、 tef 6 も受信しました。 これらはすべて揮発性が高く、水によって加水分解されます。 T. 金属だけでなく非金属（s、P）とも直接相互作用します。 室温で濃硝酸および濃硫酸と反応し、後者の場合、テソ 3 が形成され、加熱すると酸化してテオソ 4 になります。 比較的弱い酸 te が知られています: ヒドロテルル酸 (h 2 te 水溶液)、テルル酸 h 2 teo 3 およびテルル酸 h 6 teo 6。 それらの塩（それぞれ テルライド、テルル酸塩およびテルル酸塩）は、水にわずかまたは完全に不溶です（アルカリ金属塩およびアンモニウム塩を除く）。 T.のいくつかの有機誘導体が知られており、例えば、ジアルキルテルリドr 2 te - 不快な臭気を有する低沸点液体である。

レシート。 T.は、銅の半製品、鉛亜鉛の製造、および一部の金鉱石からの硫化鉱石の処理中に抽出されます。 t.の主原料は、0.5～2%のteを含む銅電解スラッジと、ag、au、se、cuなどの元素を含みます。 まずスラッジから銅、セレンを除去し、貴金属、テ、鉛、エスブなどの成分を含む残渣を溶解して金と銀の合金を得る。 Ｔ．は、ｎａ ２ ｔｅｏ ３ の形でソーダテルルスラグに入り、その含有量は２０～３５％に達する。 スラグは破砕され、粉砕され、水で浸出されます。 T. は、陰極での電気分解によって溶液から析出します。 得られたテルル濃縮物は、アルミニウム粉末の存在下でアルカリで処理され、テルルをテルル化物の形態の溶液に変換する。 溶液を不溶性残留物から分離し、重金属の不純物を濃縮し、空気を吹き込みます。 同時に、T.（純度99％）が単体状態で堆積されます。 テルル化処理を繰り返すことで高純度のT.が得られます。 最も純粋な T. は、化学精製、蒸留、ゾーンメルティングの方法を組み合わせて得られます。

応用。 T.は半導体技術で使用されています ; 合金添加剤として - 鉛合金、鋳鉄、鋼の被削性を改善し、機械的特性を改善します。 bi 2 te 3 と sb 2 te 3 は熱発電機で使用され、cdte - in ソーラーパネルそして半導体として レーザー材料。 T. は、鋳鉄の漂白、ラテックス混合物の加硫、茶色と赤色のガラスやエナメルの製造にも使用されます。

T.N.グレイバー。

体内のテルル 。 T. は植物や動物の組織に常に存在します。 T.が豊富な土壌で育つ植物では、その濃度は2?に達します。 10 -4 -2.5? 陸生動物では10〜3% - 約2? 10-6%。 人間の場合、食べ物と水によるT.の一日摂取量は約0.6です。 mg。それは主に尿（80％以上）および糞便とともに体から排泄されます。 植物に対して中程度の毒性を持ち、哺乳類に対しては強い毒性を持ちます（成長遅延、脱毛、麻痺などを引き起こします）。

T. の職業中毒は、製錬やその他の生産作業中に発生する可能性があります。 悪寒、頭痛、衰弱、脈拍の速さ、食欲不振、口の中の金属味、呼気のニンニク臭、吐き気、舌の暗色、気道の刺激、発汗、脱毛が観察されます。 予防：労働衛生要件の遵守、個人の皮膚保護対策、労働者の健康診断。

点灯: Kudryavtsev A、A. セレンとテルルの化学と技術、第 2 版、M.. 1968; 冶金学の基礎、第 4 巻、第 4 章 viii、M.. 1967; Filyand M.A.. Semenova E.I. 希少元素の特性、第 2 版、M.. 1964; Buketov E. A.、Malyshev V. P. 銅電解質スライムからのセレンとテルルの抽出、A.-A.. 1969; ボーエン・H. 私。 M.. 生化学における微量元素、l.-n. 1966年。