פרופיל מתכת ומאפיינים של טלוריום

טלוריום היא מתכת מינורית כבדה ונדירה המשמשת פְּלָדָה סגסוגות וכמוליך למחצה רגיש לאור בטכנולוגיית תאים סולאריים.

• סמל אטומי: Te
• מספר אטומי: 52
• קטגוריית יסוד: מטאלואיד
• צפיפות: 6.24 גרם/ס"מ³
• נקודת התכה: 841.12 F (449.51 C)
• נקודת רתיחה: 1810 F (988 C)
• קשיותו של מו: 2.25

טלוריום הוא למעשה א מטאלואיד. מטאלואידים, או מתכות למחצה, הם יסודות שיש להם גם תכונות של מתכות וגם לא-מתכות.

טלוריום טהור הוא בצבע כסף, שביר ומעט רעיל. בליעה עלולה להוביל לנמנום כמו גם לבעיות במערכת העיכול ומערכת העצבים המרכזית. הרעלת טלוריום מזוהה על ידי הריח החזק דמוי השום שהיא גורמת לקורבנות.

המטאלואיד הוא מוליך למחצה המראה מוליכות גדולה יותר כאשר הוא נחשף לאור ובהתאם ליישור האטומי שלו.

טלוריום טבעי הוא נדיר יותר מזהב, וקשה למצוא אותו בקרום כדור הארץ כמו כל אחד מתכת מקבוצת פלטינה (PGM), אך בשל קיומו בתוך ניתן לחלץ נְחוֹשֶׁת גופי עפרות ומספרם המצומצם של שימושי קצה מחיר הטלוריום נמוך בהרבה מכל מתכת יקרה.

טלוריום אינו מגיב עם אוויר או מים, ובצורה מותכת הוא מאכל לנחושת, בַּרזֶל ופלדת אל חלד

למרות שלא היה מודע לתגליתו, פרנץ-ז'וזף מולר פון רייכנשטיין חקר ותיאר את הטלוריום, שלדעתו האמין בתחילה שהוא

20 שנה מאוחר יותר, הכימאי הגרמני מרטין היינריך קלפרוט בודד את הטלוריום וקרא לו את שמו תגיד לנו, לטינית עבור 'אדמה'.

יכולתו של טלוריום ליצור תרכובות עם זהב - תכונה ייחודית למטאלואיד - הובילה לתפקידו בהבהלה לזהב של מערב אוסטרליה של המאה ה-19.

קלאוריט, תרכובת של טלוריום וזהב, זוהה בטעות כ'זהב שוטים' חסר ערך במשך מספר שנים בתחילת הבלאגן, מה שהוביל לסילוקו ולשימושו במילוי בורות. ברגע שהובנה שאפשר - למעשה, די בקלות - להפיק זהב מהמתחם, חפשים ממש חפרו את הרחובות בקלגאורלי כדי להיפטר מהקלבריט.

קולומביה, קולורדו שינתה את שמה ל-Telluride ב-1887 לאחר גילוי זהב בעפרות באזור. למרבה האירוניה, עפרות הזהב לא היו קלבריט או כל תרכובת אחרת המכילה טלוריום.

יישומים מסחריים לטלוריום, לעומת זאת, לא פותחו כמעט עוד מאה שלמה.

במהלך שנות ה-60 בִּיסמוּט-teluride, תרכובת תרמו-אלקטרית מוליכה למחצה, החלה לשמש ביחידות קירור. ובערך באותו זמן, הטלוריום החל לשמש גם כתוסף מתכות לפלדות ומתכת. סגסוגות.

מחקר על תאים פוטו-וולטאיים (PVC) של קדמיום-טלוריד (CdTe), שראשיתו בשנות ה-50, החל להתקדם מסחרי במהלך שנות ה-90. הביקוש הגובר לאלמנטים, הנובע מהשקעה בטכנולוגיות אנרגיה חלופית לאחר שנת 2000, הוביל לדאגה מסוימת לגבי הזמינות המוגבלת של האלמנט.

בוצת האנודה, הנאספת במהלך זיקוק נחושת אלקטרוליטי, היא המקור העיקרי לטלוריום, המיוצר רק כתוצר לוואי של נחושת ו מתכות פשוטות. מקורות אחרים יכולים לכלול אבק שריפה וגזים שנוצרו במהלך עוֹפֶרֶת, ביסמוט, זהב, ניקל ו פְּלָטִינָה התכה.

בוצות אנודה כאלה, המכילות הן סלנידים (מקור עיקרי לסלניום) והן טלורידים, יש לרוב טלוריום תכולה של יותר מ-5% וניתן לצלות עם נתרן קרבונט ב-932°F (500°C) כדי להמיר את ה-Telluride לנתרן טלורית.

בעזרת מים, טלוריטים נשטפים מהחומר הנותר ומומרים לטלוריום דו-חמצני (TeO₂).

טלוריום דו חמצני מופחת כמתכת על ידי תגובת התחמוצת עם דו תחמוצת הגופרית בחומצה גופרתית. לאחר מכן ניתן לטהר את המתכת באמצעות אלקטרוליזה.

קשה להשיג נתונים סטטיסטיים מהימנים על ייצור טלוריום, אך ייצור בתי הזיקוק העולמי מוערך בשטח של 600 טון מדי שנה.

המדינות המייצרות הגדולות כוללות את ארה"ב, יפן ורוסיה.

פרו הייתה יצרנית טלוריום גדולה עד לסגירת מכרה לה אורויה והמתקן המתכות ב-2009.

בתי הזיקוק העיקריים של טלוריום כוללים:

• אסרקו (ארה"ב)
• Uralectromed (רוסיה)
• Umicore (בלגיה)
• 5N Plus (קנדה)

מיחזור טלוריום עדיין מוגבל מאוד בגלל השימוש בו ביישומים מפוזרים (כלומר כאלו שלא ניתן לאסוף ולעבד בצורה יעילה או כלכלית).

השימוש הסופי העיקרי לטלוריום, המהווה עד מחצית מכלל הטלוריום המיוצר מדי שנה, הוא בפלדה ובסגסוגות ברזל, שם הוא מגדיל את יכולת העיבוד.

טלוריום, שאינו מפחית מוליכות חשמלית, הוא גם סגסוגת עם נחושת לאותה מטרה ועם עופרת לשיפור ההתנגדות לעייפות.

ביישומים כימיים, הטלוריום משמש כחומר גיפור ומאיץ בייצור גומי, וכן כזרז בייצור סיבים סינתטיים וזיקוק נפט.

כאמור, התכונות המוליכות למחצה והרגישות לאור של הטלוריום הביאו לשימוש גם בתאים סולאריים מסוג CdTe. אבל לטלוריום טוהר גבוה יש גם מספר יישומים אלקטרוניים אחרים, כולל ב:

• הדמיה תרמית (כספית-קדמיום-טלוריד)
• שבבי זיכרון לשינוי שלב
• חיישני אינפרא אדום
• מכשירי קירור תרמו-חשמליים
• טילים שוחרי חום

שימושי טלוריום אחרים כוללים ב:

• כובעי פיצוץ
• פיגמנטים מזכוכית וקרמיקה (כאשר הוא מוסיף גוונים של כחול וחום)
• תקליטורי DVD, תקליטורים ותקליטורי Blu-ray הניתנים לכתיבה מחדש (תת חמצני טלוריום)