TerbiumPripada kategoriji teških rijetkih zemalja, s niskim obiljem u zemljinoj kore na samo 1,1 ppm.Terbijum oksidčini manje od 0,01% ukupne rijetke zemlje. Čak i u visokoj ytrium jonskoj tipskoj rijetkoj zemlji s najvećim sadržajem Terbija, Terbium sadržaj čini samo 1,1-1,2% ukupnog brojaRijetka zemlja, što ukazuje da pripada "plemenitim" kategorijiRijetka zemljaElementi. Već više od 100 godina od otkrića Terbija 1843. godine, njegova oskudica i vrednost dugo su sprečili svoju praktičnu prijavu. To je samo u posljednjih 30 godinaTerbiumpokazao svoj jedinstveni talent.
Otkrivanje istorije
Švedski hemičar Carl Gustaf Mosander otkrio je Terbijum 1843. godine. Otkrio je njene nečistoće uytrium oksidiY2o3. YtriumIme se zove po selu ITBy u Švedskoj. Prije pojave tehnologije razmjene jona, Terbijum nije bio izoliran u čistom obliku.
Mossander je prvi podijeljenytrium oksidU tri dijela, sve imenovan po rudama:ytrium oksid, Erbium oksid, iTerbijum oksid. Terbijum oksidPrvobitno je sastavljen od ružičastih dijela, zbog elementa koji je sada poznat kaoerbium. Erbium oksid(uključujući ono što sada zovemo Terbijumu) izvorno je bio bezbojni dio rješenja. Netopljivi oksid ovog elementa smatra se smeđim.
Kasnije su radnici bili teško promatrati sićušne bezbojne "Erbium oksid", Ali topiv ružičasti dio ne može se zanemariti. Rasprava o postojanjuErbium oksidviše puta se pojavio. U haosu je prvobitno ime obrnuto i razmjena imena zaglavljena, tako da je ružičasti dio na kraju spomenut kao rješenje koje sadrži erbijum (u rješenju, bilo je ružičasto). Sada se vjeruje da radnici koji koriste natrijum-disulfid ili kalijum sulfat za uklanjanje cerijum dioksida izytrium oksidnenamjerno skrenutiTerbiumu cerijum koji sadrže taloge. Trenutno poznat kao 'Terbium', samo oko 1% originalaytrium oksidje prisutan, ali to je dovoljno za prenošenje svijetlo žute bojeytrium oksid. Dakle,Terbiumje sekundarna komponenta koja je u početku sadržavala, a kontroliraju ga njegove neposredne susjede,gadoliniumidisperzijum.
Nakon toga, kad god se drugiRijetka zemljaElementi su bili odvojeni od ove smjese, bez obzira na udio oksida, ime Terbijuma zadržano je do konačno, smeđi oksidTerbiumje dobiven u čistom obliku. Istraživači u 19. stoljeću nisu koristili ultraljubičastu fluorescentnu tehnologiju za posmatranje svijetlih žutih ili zelenih čvorova (III), što se tiče terbijama, što se tiče u čvrstim mješavinama ili rješenjima.
Elektronska konfiguracija
Elektronski izgled:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F9
Elektronički raspored odTerbiumje [XE] 6S24F9. Obično se samo tri elektrona mogu ukloniti prije nego što nuklearni napuh postane prevelik da bi se dodatno ionizirao. Međutim, u slučajuTerbium, PolupansionTerbiumOmogućuje daljnju ionizaciju četvrtog elektrona u prisustvu vrlo jakog oksidansa poput fluorskog plina.
Metalni
TerbiumJe li srebrni bijeli rijetki zemaljski metal sa duktilnošću, žilavom i mekošću koja se može rezati nožem. Tačka topljenja 1360 ℃, tačka ključanja 3123 ℃, gustoća 8229 4kg / m3. U usporedbi s ranim lanthanidnim elementima, u zraku je relativno stabilan. Deveti element lanthanidne elemente, Terbium, visoko je napunjeni metal koji reagira vodom da bi se formirao vodonik.
U prirodi,Terbiumnikada nije bilo slobodnog elementa, prisutan u malim količinama u fosforom cerijum torima peska i silicijum berilijum ytrium rude.TerbiumKoegzisti s drugim rijetkim zemljanim elementima u monazit pijeskom, sa općenito 0,03% terbija. Drugi izvori uključuju ytrijum fosfat i rijetku zemljanu zlato, a obje su smjese oksida koji sadrže do 1% terbija.
Primjena
PrimjenaTerbiumUglavnom uključuje visokotehnološka polja, koja su tehnološka intenzivna i intenzivna najstrožna projekata, kao i projekti sa značajnim ekonomskim koristima, sa atraktivnim izgledima za razvoj.
Glavna područja aplikacije uključuju:
(1) koristi se u obliku mješovitih rijetkih zemalja. Na primjer, koristi se kao rijetka zemljano složeno gnojivo i dodatak hrani za poljoprivredu.
(2) Aktivator za zeleni prah u tri primarna fluorescentna pudera. Moderni optoelektronski materijali zahtijevaju upotrebu tri osnovne boje fosfora, naime crvenih, zelenih i plavih, koje se mogu koristiti za sintetisanje različitih boja. ITerbiumje neophodna komponenta u mnogim visokokvalitetnim zelenim fluorescentnim puderima.
(3) Koristi se kao magneto optički materijal za pohranu. Amorfni metalni terbium tranzicijski metalni legurni filmovi korišteni su za proizvodnju visokih performansi magneto optičkih diskova.
(4) Proizvodnja magneto optičkog stakla. Faraday Rotacijsko staklo koje sadrži Terbium je ključni materijal za proizvodnju rotatora, izolatora i cirkulatora u laserskoj tehnologiji.
(5) Razvoj i razvoj Terbium disperzijskog feromagnetostriktivne legure (Terfenol) otvorio je nove aplikacije za Terbium.
Za poljoprivredu i stočarstvo
Rijetka zemljaTerbiummogu poboljšati kvalitetu usjeva i povećati brzinu fotosinteze u određenom rasponu koncentracije. Kompleksi Terbija imaju visoku biološku aktivnost i ternarne komplekse odTerbium, TB (ALA) 3Benim (Clo4) 3-3H2O, imaju dobre antibakterijske i baktericidne efekte na stafilokokunu aureus, bacillus subtilis i Escherichia Coli, sa širokim spektrom antibakterijskim svojstvima. Studija ovih kompleksa pruža novi smjer istraživanja modernih baktericidnih lijekova.
Koristi se u polju luminomenica
Moderni optoelektronski materijali zahtijevaju upotrebu tri osnovne boje fosfora, naime crvenih, zelenih i plavih, koje se mogu koristiti za sintetisanje različitih boja. A Terbium je nezamjenjiva komponenta u mnogim visokokvalitetnim zelenim fluorescentnim puderima. Ako je rođenje rijetke tlike u boji tv crvene fluorescentne pudera poticala zahtjev zaytriumieuropium, tada su aplikacija i razvoj terbija promovirala rijetka zemlja tri primarna boja zelenog fluorescentnog praha za lampe. Početkom 1980-ih, Philips je izumio prvu svjetsku kompaktnu fluorescentnu lampu za uštedu energije i brzo ga je promovirao na globalnoj razini. TB3 + ione mogu emitirati zeleno svjetlo s talasnoj dužini od 545nm, a gotovo svi rijetki zemaljski zeleni fluorescentni puderi koristeTerbium, kao aktivator.
Zeleni fluorescentni prah koji se koristi za katode za katodu u boji (CRTS) uvijek se temelji na jeftinom i efikasnom cink sulfidniku, ali Terbium prah je uvijek korišten kao projekcija u boji zelenog praha, poput Y2SiO5: TB3 +, Y3 (al, GA) 5O12: TB3 + i Laozbr: TB3 +. Sa razvojem televizora visokog ekrana (HDTV) visoke rezolucije (HDTV) visoke performanse i zeleni fluorescentni puderi za CRT-u također se razvijaju. Na primjer, hibridni zeleni fluorescentni puder razvijen je u inostranstvu, sastoji se od Y3 (al, GA) 5O12: TB3 +, Laocl: TB3 + i Y2SiO5: TB3 +, koji imaju izvrsnu efikasnost luminezacije po visokoj gustoći struje.
Tradicionalni rendgen fluorescentni puder je kalcijum volfram. 1970-ih i 1980-ih razvijeni su rijetki fluorescentni puderi za ekrane osjetljivosti, poputTerbium, aktivirani Lanthanum sulfidni oksid, Terbium aktivirani Lanthanum bromid oksid (za zelene ekrane) i Terbium aktivirani ytrium sulfidni oksid. U usporedbi s kalcijum volfrateom, retkim fluorescentnim prahom Zemlje može smanjiti vrijeme rendgenskog zračenja za pacijente za 80%, poboljšavajući rezoluciju rendgenskih filmova, produžite životni vijek rendgenskih cijevi i smanjite potrošnju energije. Terbium se koristi i kao fluorescentni prah za ekrane rendgenskih zaslona koji mogu poboljšati osjetljivost rendgenske pretvorbe u optičke slike, poboljšati jasnoću rendgenskih filmova i uvelike smanjiti dozu rendgenskih zraka na ljudsko tijelo (za više od 50%).
TerbiumKoristi se i kao aktivator u bijelom LED fosforu Uzbuđen plavom svjetlom za novu poluvodičku rasvjetu. Može se koristiti za proizvodnju terbija aluminijumske magneto optičkih kristalnih fosfora, koristeći plave svjetlosne diode kao izvore uzbuđenja i generirane fluorescencije pomiješano je s uzbudljivim svjetlom za proizvodnju čistog bijelog svjetla
Elektroluminijski materijali izrađeni od Terbija uglavnom uključuju zeleni fluorescentni puder od cinka sulfida saTerbiumkao aktivac. Pod ultraljubičastom zračenjem, organski kompleksi Terbijuma mogu emitirati snažnu zelenu fluorescenciju i mogu se koristiti kao tanki film elektrolumini. Iako je postignut značajan napredak u proučavanjuRijetka zemljaOrganski složeni elektroluminiscentni tanki filmovi, još uvijek postoji određeni jaz iz praktičnosti, a istraživanje na rijetkim zemljanim organskim složenim elektroluminimactimnim tankim filmovima i uređajima još uvijek su u dubini.
Karakteristike fluorescencije Terbiju koriste se i kao fluorescentne sonde. Interakcija između sloxacin Terbium (TB3 +) kompleksa i deoksiribonukleinske kiseline (DNK) proučavala je korištenje fluorescentne i apsorpcione spektre, poput fluorescentne sonde o ofloksacin terbima (TB3 +). Rezultati su pokazali da ofloksacin TB3 + sonda može formirati vezivanje utora sa molekulama DNK, a deoksiribonukleinska kiselina može značajno poboljšati fluorescenciju Ofloxacin TB3 + sistema. Na osnovu ove promjene može se odrediti deoksiribonukleinska kiselina.
Za magneto optičke materijale
Materijali s farad efektom, poznatim kao i magneto-optički materijali, široko se koriste u laserima i drugim optičkim uređajima. Postoje dvije zajedničke vrste magneto optičkih materijala: magneto optički kristali i magneto optičko staklo. Među njima, magneto-optički kristali (poput ytrium gvožđe Garnet i Terbium Gallium Garnet) imaju prednosti podesive radne frekvencije i visoke toplotne stabilnosti, ali su skupe i teško proizvoditi. Pored toga, mnogi magneto-optički kristali sa visokim uglovima za rotaciju Faraday-a imaju veliku apsorpciju u dometu kratkog talasa, što ograničava njihovu upotrebu. U usporedbi s magneto optičkim kristalima, magneto optičko staklo ima prednost visoke prijenosne mjeri i lako je biti napravljena u velikim blokovima ili vlaknima. Trenutno su magneto-optičke naočale sa visokim faraday efektom uglavnom rijetke zemljane čaše zemlje.
Koristi se za magneto optički materijal za pohranu
Posljednjih godina, s brzim razvojem multimedijske i uredske automatizacije, potražnja za novim magnetskim diskovima velikog kapaciteta povećava se. Amorfni metalni terbium tranzicijski metalni legurni filmovi korišteni su za proizvodnju visokih performansi magneto optičkih diskova. Među njima je tanki film TBFeco legure ima najbolje performanse. Magneto-optički materijali na bazi terbiuma proizvedeni su u velikoj mjeri, a magneto-optički diskovi izrađeni od njih koriste se kao komponente za pohranu računara, a kapaciteta skladištenja povećana za 10-15 puta. Oni imaju prednosti velikog kapaciteta i brze brzine pristupa i mogu se obrisati i obnoviti desetine tisuća vremena kada se koriste za optičke diskove visoke gustoće. Oni su važni materijali u elektroničkom tehnologiju za pohranu informacija. Najčešće korišteni magneto-optički materijal u vidljivim i blizu infracrvenim opsezima je pojedinačni kristal Terbium Gallium Garnet (TGG) koji je najbolji magneto-optički materijal za izradu faraday rotatora i izolatora.
Za magneto optičko staklo
Faraday Magneto optičko staklo ima dobru transparentnost i izotropiju u vidljivim i infracrvenim regijama, te mogu formirati različite složene oblike. Lako je proizvesti proizvode velike veličine i može se izvući u optička vlakna. Stoga ima široke perspektive aplikacije u magneto optičkim uređajima kao što su magneto optički izolatori, magneto optički modulatori i senzori struje optičkih vlakana. Zbog velikog magnetskog trenutka i malog koeficijenta apsorpcije u vidljivom i infracrvenom rasponu, TB3 + ioni su se obično koristili rijetkim zemljanim jonivima u magneto optičkim naočarima.
Terbium disprozijum feromagnetostriktivna legura
Na kraju 20. vijeka, uz neprestano produbljivanje svjetske tehnološke revolucije, novi rijetki materijali za primenu Zemlje brzo se pojavljuju. Godine 1984., Državni univerzitet Ames, Ames Laboratorija Ministarstva energetike SAD-a i američke mornaričke površinskog oružja (iz kojeg je došlo glavno osnovno uspostavljene Edge Technology Corporation (ET Rema)) sarađivalo je za razvoj novog rijetkog uzemljenog inteligentnog materijala, naime Terbium disperzijskog materijala. Ovaj novi inteligentni materijal ima odlične karakteristike brzo pretvaranja električne energije u mehaničku energiju. Podvodni i elektro-akustički pretvarači izrađeni od ovog divovskog magnetozivnog materijala uspješno su konfigurirani u pomorskoj opremi, zvučnicima za otkrivanje ulja, sustavi za kontrolu buke i vibracije i istraživanje okeana i podzemni komunikacijski sustavi. Stoga se rodio divovski magnetozivni materijal Terbium Disprosium Gvozde, dobio je široku pažnju industrijaliziranih zemalja širom svijeta. EDGE Technologies u Sjedinjenim Državama počele su proizvoditi terbium disprozijum gigantski magnetozivni materijali 1989. godine i imenovao ih Terfenol D. Nakon toga, Švedska, Japan, Rusija, Velika Britanija, a Australija su razvili i Terbium disprozijum gvožđačkim divovskim magnetozivnim materijalima.
Iz povijesti razvoja ovog materijala u Sjedinjenim Državama, i izum materijala i njegovih ranih monopolističkih aplikacija direktno su povezani sa vojnom industrijom (poput mornarice). Iako kineske vojne i odbrambene odjele postepeno jačaju svoje razumijevanje ovog materijala. Međutim, sa značajnim unapređenjem kineske sveobuhvatne nacionalne snage, potražnja za postizanjem vojne konkurentske strategije i poboljšanja nivoa iz 21. veka definitivno će biti vrlo hitno. Stoga će raširena upotreba terbijum disperzijum gvožđavog magnetozivnih materijala od strane vojnih i nacionalnih odbrambenih odjela bit će povijesna potreba.
Ukratko, mnoga odlična svojstva odTerbiumUčinite to nezamjenjivim članu mnogih funkcionalnih materijala i nezamjenjivu poziciju na nekim poljima za primjenu. Međutim, zbog visoke cijene Terbija, ljudi proučavaju kako izbjeći i minimizirati upotrebu Terbija kako bi se smanjili troškovi proizvodnje. Na primjer, rijetki Zemljinski magneto-optički materijali također bi trebali koristiti niske cijeneDisprosium gvožđekobalt ili gadolinium Terbium kobalt što je više moguće; Pokušajte smanjiti sadržaj terbija u zelenom fluorescentnom prahu koji se mora koristiti. Cijena je postala važan faktor koji ograničava široku upotrebuTerbium. Ali mnogi funkcionalni materijali ne mogu bez njega, tako da se moramo pridržavati načela "korištenjem dobre čelične čelike na sečivu" i pokušati sačuvati upotrebuTerbiumšto je više moguće.
Vrijeme objavljivanja: Oct-25-2023