Terbiumağır kateqoriyasına aiddirnadir torpaqlar, Yer qabığında yalnız 1,1 ppm olan aşağı bir bolluq ilə. Terbium oksidi, ümumi nadir yerlərin 0,01% -dən azdır. Hətta yüksək yttrium ion tipli ağır nadir torpaq filizində Terbiumun ən yüksək məzmunu olan Terbium məzmunu yalnız nadir torpaq elementlərinin "nəcib" kateqoriyasına aid olduğunu göstərir. 1843-cü ildə Terbiumun kəşfindən 100 ildən çoxdur ki, onun qıtlığı və dəyəri uzun müddətdir praktik tətbiqinin qarşısını aldı. Bu, son 30 ildə Terbium unikal istedadını göstərdi.
Tarixi kəşf etmək
İsveç kimyaçı Carl Gustaf Mosder 1843-cü ildə Terbiumu kəşf etdi. Çirklərini tapdıYttrium (iii) oksidivəY2O3. YTTrium İsveçdəki Ytterby kəndinin adını daşıyır. İon mübadilə texnologiyasının yaranmasından əvvəl Terbium təmiz formada təcrid olunmadı.
Birincisi YTTrium (iii) oksidini üç hissəyə böldü, bütün filizlər adını daşıyır: yttrium (iii) oksidi,Erbium (iii) Oksidvə terbium oksidi. Terbium oksidi əvvəlcə erbium olaraq bilinən element səbəbiylə bir çəhrayı hissədən ibarət idi. "Erbium (iii) oksidi" (indi terbium adlı şey daxil olmaqla) əvvəlcə həllində rəngsiz bir hissə idi. Bu elementin həll olunmayan oksidi qəhvəyi hesab olunur.
Sonradan işçilər kiçik rəngsiz "erbiumu (iii) oksidini" sərt şəkildə izləyə bildilər, lakin həll olunan çəhrayı hissəsi nəzərə alınmadı. Erbiumun (iii) oksidinin mövcudluğu haqqında mübahisələr dəfələrlə yaranmışdır. Xaosda orijinal ad tərsinə çevrildi və adlar mübadiləsi yapışdı, buna görə də çəhrayı hissəsi nəticədə Erbiumu ehtiva edən bir həll olaraq xatırlandı (həllində, çəhrayı idi). İndi natrium bisulfat və ya kalium sulfat istifadə edən işçilərin aldığına inanılırCerium (iv) oksidiYTTriumdan (iii) oksidi və təsadüfən terbiumu tərkibli bir çöküntü içərisinə çevirin. İndi "Terbium" kimi tanınan orijinal YTTrium (III) oksidi'nin təxminən 1% -i, yttrium (iii) oksidinə sarımtıl rəng keçmək üçün kifayətdir. Buna görə Terbium əvvəlcə özündə olan ikincil bir komponentdir və bu, yaxın qonşuları, gadolinium və disprosium ilə idarə olunur.
Bundan sonra, digər nadir torpaq elementləri bu qarışıqdan ayrıldıqda, oksidin nisbətindən asılı olmayaraq, Terbiumun adı, nəhayət, terbiumun qəhvəyi oksidinin təmiz formada alındı. 19-cu əsrdəki tədqiqatçılar, parlaq sarı və ya yaşıl nodülləri (iii) müşahidə etmək üçün ultrabənövşəyi flüoresan texnologiyasından istifadə etmədilər, Terbiumun bərk qarışıqlarda və ya həllərdə tanınmasını asanlaşdıran parlaq sarı və ya yaşıl nodülləri müşahidə etmək üçün istifadə etmədilər.
Elektron konfiqurasiya
Elektron Konfiqurasiya:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4D10 4D10 4D10 5S2 4D10 5P6 6S2 4F9
Terbiumun elektron konfiqurasiyası [XE] 6S24F9. Normal olaraq, nüvə yükü, nüvə yükü də ionlaşmalarının çox böyük olacağından əvvəl yalnız üç elektron çıxarıla bilər, lakin terbium vəziyyətində yarı doldurulmuş terbium, flüor qazı kimi çox güclü oksidanlar varlığında ionlaşmalarına imkan verir.
Terbium, bir bıçaqla kəsilə bilən çeviklik, sərtlik və yumşaqlıq olan bir gümüş ağ nadir yer metaldır. Ərimə nöqtəsi 1360 ℃, qaynama nöqtəsi 3123 ℃, sıxlığı 8229 4 kq / m3. Erkən Lantanide ilə müqayisədə havada nisbətən sabitdir. Lantanide doqquzuncu elementi olaraq, terbium güclü elektrikli bir metaldır. Hidrogen yaratmaq üçün su ilə reaksiya verir.
Təbiətdə Terbium heç vaxt pulsuz element olduğu, az miqdarda fosfokeriya torium qum və gadolinitdə mövcud olanı tapılmadı. Terbium, ümumiyyətlə 0,03% terbium tərkibi ilə monazit qumdakı digər nadir torpaq elementləri ilə birlikdə yaşayır. Digər mənbələr Ksenotime və qara nadir qızıl filizləridir, bunların ikisi də oksidlərin qarışıqlarıdır və 1% -ə qədər Terbium var.
Tətbiqi
Terbiumun tətbiqi əsasən texnologiyanın intensiv və bilik intensiv, qabaqcıl layihələri, habelə əhəmiyyətli iqtisadi fayda olan layihələri, cəlbedici inkişaf perspektivləri olan yüksək texnoloji sahələri əhatə edir.
Əsas tətbiq sahələrinə aşağıdakılar daxildir:
(1) Qarışıq nadir torpaqlar şəklində istifadə olunur. Məsələn, nadir bir torpaq mürəkkəb gübrəsi və kənd təsərrüfatına qidalanma əlavə kimi istifadə olunur.
(2) Üç əsas flüoresan tozlarında yaşıl toz üçün aktivator. Müasir optoelektronik materiallar, müxtəlif rəngləri sintez etmək üçün istifadə edilə bilən üç əsas fosforun, yəni qırmızı, yaşıl və mavi rənglərin istifadəsini tələb edir. Və Terbium bir çox yüksək keyfiyyətli yaşıl flüoresan tozlarında əvəzolunmaz bir komponentdir.
(3) bir magneto optik anbar anbarı kimi istifadə olunur. Amorf metal terbium keçid metal ərintisi incə filmlər yüksək performanslı magneto-optik disklər istehsal etmək üçün istifadə edilmişdir.
(4) Magneto optik şüşə istehsal. Terbium olan Faraday fırlanan şüşəsi, lazer texnologiyasında rotatorlar, izolyatorlar və dövriyyəçilər istehsal etmək üçün əsas materialdır.
(5) Terbium dysprosiumun inkişafı və inkişafı Ferromaqnetostrictive ərintisi (Terfenol) Terbium üçün yeni tətbiqlər açdı.
Kənd təsərrüfatı və heyvandarlıq üçün
Nadir Earth Terbium bitkilərin keyfiyyətini yaxşılaşdıra bilər və müəyyən bir konsentrasiya aralığında fotosintez nisbətini artıra bilər. Terbium komplekslərinin yüksək bioloji fəaliyyətə malikdir. Terbium, Tb (Ala) 3benim (Clo4) 3Benim (Clo4) 3h2o, Stafilokoklar Aureus, Bacillus Subtilis və Escherichia Coli-də yaxşı antibakterial və bakterisid təsir göstərir. Onların geniş antibakterial spektri var. Bu cür komplekslərin öyrənilməsi müasir bakterisid dərmanlar üçün yeni bir tədqiqat istiqamətini təqdim edir.
Luminescence sahəsində istifadə olunur
Müasir optoelektronik materiallar, müxtəlif rəngləri sintez etmək üçün istifadə edilə bilən üç əsas fosforun, yəni qırmızı, yaşıl və mavi rənglərin istifadəsini tələb edir. Və Terbium bir çox yüksək keyfiyyətli yaşıl flüoresan tozlarında əvəzolunmaz bir komponentdir. Nadir Yer Rəngi TV-nin doğuşu Qırmızı flüoresan tozu YTTrium və Europiumya olan tələbatı stimullaşdırdı, sonra Terbiumun müraciəti və inkişafı nadir torpaq üçün üç ilkin rəngli yaşıl rəngli yaşıl flüoresan tozu tərəfindən təbliğ edilmişdir. 1980-ci illərin əvvəllərində Philips dünyanın ilk kompakt enerji qənaət edən flüoresan lampasını icad etdi və qlobal miqyasda tez bir zamanda təbliğ etdi. TB3 + ionları 545nm dalğa uzunluğu ilə yaşıl işıq yayır və demək olar ki, bütün nadir yer yaşıl fhosforlar terbium istifadə edir.
Rəngli TV-nin (CRT) üçün yaşıl fosfor həmişə ucuz və səmərəli olan sink sulfidinə əsaslandı, lakin terbium tozu həmişə Y2Sio5 +, Y3 (AL, GA) 5o12: TB3 + və Laobr: TB3 +. Geniş ekranın yüksək səviyyəli televizorunun (HDTV) inkişafı ilə CBTS üçün yüksək performanslı yaşıl flüoresan tozları da hazırlanır. Məsələn, Y3 (Al, GA) 5o12: TB3 +, LaOCL: TB3 +, TB3 + və Y2SIO5-dən ibarət olan Hibrid Yaşıl Floresan Pudra hazırlandı.
Ənənəvi X-ray flüoresan tozu kalsium volframdır. 1970-1980-ci illərdə, şiddətli ekranlar üçün nadir torpaq fosforları, terbium, terbium axını aktivləşdirilmiş kükürdlü Lanthanum, Terbium Aktivləşdirilmiş Bromine Əksi Oksid (III) Oksid (III) Oksid və s. 80%, rentgen filmlərinin həllini yaxşılaşdırın, rentgen borularının ömrünü uzatdı və enerji istehlakını azaldın. Terbium, eyni zamanda, rentgen dönüşümünün optik görüntülərə həssaslığını artıra, rentgen filmlərinin aydınlığını artıran və insan orqanizminin təsirini artıran və insan orqanizminə (50% -ə qədər) təsirini azalda bilən tibbi rentgen genişləndirmə ekranları kimi flüoresan tozu aktivatoru kimi istifadə olunur.
Terbium, eyni zamanda yeni yarımkeçirici işıqlandırma üçün mavi işıqla həyəcanlanan ağ LED fosforunda bir aktivator kimi də istifadə olunur. Terbium alüminium magneto optik kristal fosfor istehsal etmək, həyəcan yüngül mənbələri kimi mavi işıq yayılan diodlardan istifadə etmək üçün istifadə edilə bilər və yaradılan flüoresan, təmiz ağ işıq istehsal etmək üçün həyəcan işığı ilə qarışdırılır.
Terbiumdan edilən elektroluminescent materialları əsasən aktivator kimi terbium ilə sink sulfid yaşıl fosfor daxildir. Ultrabənövşəyi şüalanma altında terbiumun üzvi kompleksləri güclü yaşıl flüoresan və incə film elektroluminescent materialları kimi istifadə edilə bilər. Nadir torpaq üzvi kompleks incə filmlərin öyrənilməsində əhəmiyyətli irəliləyiş olsa da, praktikliyin müəyyən bir boşluğu hələ də müəyyən bir boşluq var və nadir torpaq üzvi kompleks elektroluminescent incə filmlər və qurğular hələ də dərinlikdədir.
Terbiumun flüoresan xüsusiyyətləri də flüoresan zondları kimi istifadə olunur. Məsələn, Ofloxacin Terbium (TB3 +) Fluorescence Probe Ofloxacin Terbium (TB3 +) kompleksi və DNT (DNT) arasındakı qarşılıqlı əlaqəni öyrənmək üçün istifadə edilmişdir. Ofloksasin TB3 + sistemi. Bu dəyişikliyə əsasən, DNT müəyyən edilə bilər.
Magneto optik materiallar üçün
Magneto-optik materiallar kimi də tanınan Faraday effekti olan materiallar lazerlərdə və digər optik cihazlarda geniş istifadə olunur. Magneto optik materialların iki ümumi növü var: Magneto optik kristalları və magneto optik şüşə. Bunların arasında magneto-optik kristallar (YTTrium Dəmir Garnet və Terbium Gallium Garnet kimi) tənzimlənən əməliyyat tezliyi və yüksək istilik sabitliyinin üstünlükləri var, lakin bahalı və istehsal etmək çətindir. Bundan əlavə, yüksək Faraday fırlanma bucağı olan bir çox magneto-optik kristal, istifadə etdiklərini məhdudlaşdıran qısa dalğa aralığında yüksək udma qabiliyyətinə malikdir. Magneto optik kristalları ilə müqayisədə, magneto optik şüşəsi yüksək ötürmə üstünlüyünə malikdir və böyük bloklara və ya liflərə hazır olmaq asandır. Hazırda yüksək Faraday effekti olan magneto-optik eynəklər əsasən nadir torpaq ion doped eynəkləridir.
Magneto optik anbar materialları üçün istifadə olunur
Son illərdə multimedia və ofis avtomatlaşdırılmasının sürətli inkişafı ilə yeni yüksək tutumlu maqnit disklərinə tələb artmaqdadır. Amorf metal terbium keçid metal ərintisi, yüksək performanslı magneto-optik disklər istehsal etmək üçün istifadə edilmişdir. Onların arasında TBFECO ərintisi nazik film ən yaxşı performansa malikdir. Terbium əsaslı magneto-optik materiallar geniş miqyasda istehsal edilmişdir və onlardan hazırlanan magneto-optik disklər, kompüter saxlama komponentləri kimi istifadə olunur, saxlama qabiliyyəti 10-15 dəfə artmışdır. Böyük tutumlu və sürətli giriş sürətinin üstünlüklərinə malikdirlər və yüksək sıxlıqlı bir optik disklər üçün istifadə edildikdə on minlərlə dəfə silin və bağlanmışdır. Elektron məlumat saxlama texnologiyasında vacib materiallardır. Görünən və yaxın infraqırmızı bantlarda ən çox istifadə olunan magneto-optik material, Faraday rotatorları və təcridxanalarının ən yaxşı magneto-optik materialı olan Terbium Gallium Garnet (TGG) tək kristaldır.
Magneto optik şüşə üçün
Faraday Magneto optik şüşəsi görünən və infraqırmızı bölgələrdə yaxşı şəffaflıq və izotropiya malikdir və müxtəlif mürəkkəb formaları meydana gətirir. Böyük ölçülü məhsullar istehsal etmək asandır və optik liflərə cəlb edilə bilər. Buna görə, Magneto optik izolyatorları, Magneto optik modulatorları və fiber optik modellər kimi magneto optik cihazlarında geniş tətbiq perspektivləri var. Görünən və infraqırmızı diapazonda böyük maqnit anı və kiçik udma əmsalı səbəbindən, TB3 + ionları magneto optik eynəklərində nadir torpaq ionlarından ümumiyyətlə istifadə edilmişdir.
Terbium dysprosium ferromagnetostrictive ərintisi
20-ci əsrin sonlarında, dünya elmi və texnoloji inqilabının dərinləşməsi ilə yeni nadir torpaq tətbiq olunan materiallar sürətlə yaranır. 1984-cü ildə ABŞ-ın Ayova Dövlət Universitetində, ABŞ-ın ABŞ-ın Amerika Birləşmiş Ştatları Enerji Departamentinin AMES laboratoriyası və ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələri Silahları Tədqiqat Mərkəzinin laboratoriyası (daha sonra qurulan Amerika Edge Texnologiya Şirkətinin (ET REMA) birgə personaldır) Yeni nadir Earth Smart materialı, yəni Terbium Dysprosium Dəmir Magnetostrictural Bu yeni ağıllı material elektrik enerjisini mexaniki enerjiyə çevirməyin əla xüsusiyyətlərinə malikdir. Bu nəhəng magnetostrictiven materialından hazırlanmış sualtı və elektro-akustik transvuklar, dəniz avadanlıqları, Neft quyusu aşkar edən dinamiklər, səs-küy və vibrasiya nəzarəti sistemləri və okean kəşfiyyatı və yeraltı rabitə sistemlərində uğurla konfiqurasiya edilmişdir. Buna görə, terbium disprosium dəmir nəhəng magnetostrictiven anadan olmadığı anda, dünyada sənayeləşmiş ölkələrdən geniş diqqət aldı. ABŞ-dakı kənar texnologiyalar 1989-cu ildə Terbium Dysprosium Dəmir nəhəng maqnetostikativ materiallar istehsal etməyə başladı və onlardan sonrakı Terfenol D., İsveç, Yaponiya, Rusiya, Birləşmiş Krallıq və Avstraliya, Terbium dysprosium dəmir nəhəng maqnetostik materiallar da hazırladı.
ABŞ-da bu materialın inkişafı tarixindən həm maddi, həm də erkən inhisarçı tətbiqi öz ixtirası birbaşa hərbi sənaye (Hərbi Dəniz Qüvvələri) ilə birbaşa əlaqəlidir. Çinin hərbi və müdafiə şöbələri tədricən bu material haqqında anlayışlarını gücləndirir. Bununla birlikdə, Çinin hərtərəfli milli gücü xeyli artdıqdan sonra 21-ci əsrdə hərbi rəqabət strategiyasını həyata keçirmək və avadanlıq səviyyəsini yaxşılaşdırmaq üçün tələblər, şübhəsiz ki, çox aktual olacaqdır. Buna görə, hərbi və milli müdafiə şöbələri tərəfindən terbium disprosium dəmir nəhəng maqnetostikativ materialların geniş yayılması tarixi zərurət olacaqdır.
Bir sözlə, Terbiumun bir çox əla xüsusiyyətləri onu bir çox funksional materialın əvəzolunmaz bir üzvü və bəzi tətbiq sahələrində əvəzolunmaz bir mövqe halına gətirir. Ancaq Terbiumun yüksək qiyməti səbəbindən insanlar istehsal xərclərini azaltmaq üçün terbiumun istifadəsini necə minimuma endirməyi və minimuma endirməyi öyrənirlər. Məsələn, nadir yer magneto-optik materiallar da aşağı qiymətli disprosium dəmir kobalt və ya gadolinium terbium kobaltdan mümkün qədər istifadə etməlidir; Terbiumun məzmununu istifadə edilməli olan yaşıl flüoresan tozunda azaltmağa çalışın. Qiymət Terbiumun geniş yayılmasını məhdudlaşdıran vacib bir amilə çevrildi. Ancaq bir çox funksional material onsuz edə bilməz, buna görə də "bıçaqdakı yaxşı poladdan istifadə" prinsipinə riayət etməliyik və terbiumun istifadəsini mümkün qədər saxlamağa çalışmalıyıq.
Time: Jul-05-2023