Trikpatrí do kategórie ťažkých vzácnych zemín, s nízkou množstvom v zemskej kôre iba 1,1 ppm.Oxidpredstavuje menej ako 0,01% z celkových vzácnych zemín. Dokonca aj vo vysokom type ytrium iónovej rudnej rudy s najvyšším obsahom terbia predstavuje obsah terbium iba 1,1-1,2% z celkového počtuvzácna zem, čo naznačuje, že patrí do kategórie „ušľachtilej“ kategórievzácna zemprvky. Už viac ako 100 rokov od objavenia terbia v roku 1843 jeho nedostatok a hodnota bránili jeho praktickému uplatňovaniu už dlho. Je to len za posledných 30 rokovtrikpreukázal svoj jedinečný talent.
Objavovanie histórie
Švédsky chemik Carl Gustaf Mosander objavil terbium v roku 1843. Objavil svoje nečistoty voxid YtriaaY2O3. Ytriaje pomenovaný po dedine Itby vo Švédsku. Pred objavením sa technológie výmeny iónov nebolo terbium izolované vo svojej čistej podobe.
Mossander prvý rozdelenýoxid Ytriado troch častí, všetky pomenované po rudách:oxid Ytria, oxid erbiumaoxid. Oxidbol pôvodne zložený z ružovej časti, kvôli prvku, ktorý je dnes známyerbium. Oxid erbium(vrátane toho, čo teraz nazývame Terbium) bolo pôvodne bezfarebnou súčasťou roztoku. Nerozpustný oxid tohto prvku sa považuje za hnedý.
Neskorší pracovníci považovali za ťažké pozorovať drobné bezfarebné “oxid erbium„Ale rozpustná ružová časť nemožno ignorovať. Debata o existenciioxid erbiumopakovane sa objavil. V chaose bol pôvodný názov zvrátený a výmena mien bola zaseknutá, takže ružová časť bola nakoniec uvedená ako riešenie obsahujúce Erbium (v roztoku bolo ružové). Teraz sa verí, že pracovníci, ktorí používajú disulfid sodný alebo síran draselnýoxid Ytrianeúmyselnetrikdo cerium obsahujúceho zrazeniny. Momentálne známy ako 'trik', iba asi 1% origináluoxid Ytriaje prítomný, ale to je dostatočné na prenos svetlej žltej farby dooxid Ytria. Pretotrikje sekundárna zložka, ktorá ho pôvodne obsahovala a je kontrolovaná jej bezprostrednými susedmi,galínyadysprosium.
Potom, kedykoľvek inévzácna zemprvky boli od tejto zmesi oddelené, bez ohľadu na podiel oxidu, názov terbia sa zachoval až do konečného hnedého oxidu hnedéhotriksa získal v čistej forme. Vedci v 19. storočí nepoužívali ultrafialovú fluorescenčnú technológiu na pozorovanie jasne žltých alebo zelených uzlov (III), čo uľahčilo rozpoznávanie terbia v pevných zmesiach alebo roztokoch.
Konfigurácia elektrónov
Elektronické rozloženie:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F9
Elektronické usporiadanietrikje [XE] 6S24F9. Za normálnych okolností je možné odstrániť iba tri elektróny skôr, ako sa jadrový náboj stane príliš veľkým na to, aby bol ďalší ionizovaný. Avšak v prípadetrik, naplnené semifináletrikUmožňuje ďalšiu ionizáciu štvrtého elektrónu v prítomnosti veľmi silného oxidantu, ako je napríklad plynný fluór.
Kov
Trikje strieborný biely kov vzácnych zemín s ťažnosťou, húževnatosťou a jemnosťou, ktorý je možné rezať nožom. Bod topenia 1360 ℃, bod varu 3123 ℃, hustota 8229 4 kg/m3. V porovnaní s skorými prvkami lantanidu je vo vzduchu relatívne stabilný. Deviaty prvok lantanidových prvkov, terbium, je vysoko nabitý kov, ktorý reaguje s vodou za vzniku plynného vodíka.
V prírode,triknikdy sa nezistilo ako voľný prvok, ktorý je prítomný v malých množstvách vo fosforovom cerium tóriu piesk a kremíkovej berylium rudy ytrium.TrikSúčasne existujú s inými prvkami vzácnych zemín v monazitovom piesku, s všeobecne 0,03% obsahom terbium. Medzi ďalšie zdroje patrí fosforečnan YTTRIUM a zlato zriedkavé Zem, ktoré sú zmesami oxidov obsahujúcich až 1% terbia.
Aplikácia
UplatňovanietrikVäčšinou zahŕňa špičkové oblasti, ktoré sú náročné na technológie a sú najmodernejšie špičkové projekty, ako aj projekty s významnými ekonomickými výhodami, s atraktívnymi vyhliadkami na rozvoj.
Medzi hlavné oblasti aplikácií patrí:
(1) využívané vo forme zmiešaných vzácnych zemín. Napríklad sa používa ako hnojivo zlúčeniny vzácnych zemín a prídavná prísada pre poľnohospodárstvo.
(2) Aktivátor zeleného prášku v troch primárnych fluorescenčných práškoch. Moderné optoelektronické materiály vyžadujú použitie troch základných farieb fosforov, konkrétne červenej, zelenej a modrej farby, ktoré sa dajú použiť na syntézu rôznych farieb. Atrikje nevyhnutnou súčasťou mnohých vysoko kvalitných zelených fluorescenčných práškov.
(3) Používa sa ako magneto optický skladovací materiál. Na výrobu vysoko výkonných magneto optických diskov sa používajú tenké filmy s amorfným kovom Terbium prechodné kovové zliatiny.
(4) Výroba optického skla Magneto. Faraday Rotačné sklo obsahujúce terbium je kľúčovým materiálom na výrobu rotátorov, izolátorov a obehových cikulátorov v laserovej technológii.
(5) Vývoj a vývoj terbium dysprosium feromagnetostrictívnej zliatiny (Terfenol) otvoril nové aplikácie pre terbium.
Pre poľnohospodárstvo a chov zvierat
Vzácna zemtrikMôže zlepšiť kvalitu plodín a zvýšiť mieru fotosyntézy v určitom rozsahu koncentrácie. Komplexy terbia majú vysokú biologickú aktivitu a ternárne komplexytrik, TB (ALA) 3Benim (CLO4) 3-3H2O, majú dobré antibakteriálne a baktericídne účinky na Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis a Escherichia coli, so širokospektrálnymi antibakteriálnymi vlastnosťami. Štúdia týchto komplexov poskytuje nový smer výskumu pre moderné baktericídne lieky.
Používa sa v oblasti luminiscencie
Moderné optoelektronické materiály vyžadujú použitie troch základných farieb fosforov, konkrétne červenej, zelenej a modrej farby, ktoré sa dajú použiť na syntézu rôznych farieb. A Terbium je nevyhnutnou zložkou mnohých vysoko kvalitných zelených fluorescenčných práškov. Ak zrod zriedkavej farby TV s červeným fluorescenčným práškom stimuluje dopyt poytriaaeuropium, potom aplikácia a vývoj terbia podporili vzácna Zem tri primárne farby zelený fluorescenčný prášok pre žiarovky. Začiatkom osemdesiatych rokov spoločnosť Philips vynašiel prvú kompaktnú energetickú žiarovku na úsporu energie a globálne ju rýchlo propagoval. TB3+ióny môžu emitovať zelené svetlo s vlnovou dĺžkou 545 nm a takmer všetky fluorescenčné prášky so vzácnymi zemou používajútrik, ako aktivátor.
Zelený fluorescenčný prášok používaný pre Color TV Cathode Ray trubice (CRT) bol vždy založený hlavne na lacnom a efektívnom zinkovom sulfide, ale terbium prášku sa vždy používa ako projekcia farebná TV zelená prášok, ako je Y2SIO5: TB3+, Y3 (AL, GA) 5O12: TB3+a LAOBR: TB3+. S vývojom televízie s vysokým rozlíšením na veľkom obrazovke (HDTV) sa vyvíjajú aj vysokovýkonné zelené fluorescenčné prášky pre CRT. Napríklad hybridný zelený fluorescenčný prášok bol vyvinutý v zahraničí, ktorý pozostáva z Y3 (AL, GA) 5O12: TB3+, LAOCL: TB3+a Y2SIO5: TB3+, ktoré majú vynikajúcu účinnosť luminiscencie pri vysokej hustote prúdu.
Tradičným röntgenovým fluorescenčným práškom je vápnikový volček. V 70. a 80. rokoch 20. storočia sa vyvinuli fluorescenčné prášky vzácnych zemín pre senzibilizačné obrazovky, napríklad ako napríkladtrik, aktivovaný oxid sulfidu sulfidu lantánu, oxid bromidu Lanthanum aktivovaný terbiami (pre zelené obrazovky) a oxid sulfid YTTRIUM aktivovaný Terbium. V porovnaní s vápnikovým volcom môže fluorescenčný prášok vzácnych zemín skrátiť čas ožarovania röntgenového žiarenia u pacientov o 80%, zlepšiť rozlíšenie röntgenových filmov, predĺžiť životnosť röntgenových trubíc a znížiť spotrebu energie. Terbium sa tiež používa ako fluorescenčný prášok aktivátor na lekárske röntgenové vylepšovacie obrazovky, ktoré môžu výrazne zlepšiť citlivosť röntgenovej konverzie na optické obrazy, zlepšiť jasnosť röntgenových filmov a výrazne znížiť dávku expozície röntgenového tela (o viac ako 50%).
Triksa tiež používa ako aktivátor v bielej LED fosforii excitovanej modrým svetlom pre nové polovodičové osvetlenie. Môže sa použiť na výrobu terbium hliníkového magnetického optického kryštalického fosforu, pričom ako zdroje excitačného svetla emitujúce modré svetlo a generovaná fluorescencia sa zmieša s excitačným svetlom, čím sa vytvorí čisté biele svetlo
Elektroluminiscenčné materiály vyrobené z terbia patrí hlavnetrikako aktivátor. Pri ultrafialovom ožarovaní môžu organické komplexy terbia emitovať silnú zelenú fluorescenciu a môžu sa použiť ako elektroluminiscenčné materiály tenkého filmu. Aj keď sa dosiahol významný pokrok v štúdiivzácna zemElektroluminiscenčné tenké filmy organického komplexu, stále existuje určitá medzera z praktickosti a výskum ekologických komplexov zriedkavých ekologických komplexov zriedkavých Zeme je stále v hĺbke.
Fluorescenčné charakteristiky terbia sa tiež používajú ako fluorescenčné sondy. Interakcia medzi komplexom Ofloxacín terbia (TB3+) a kyselinou deoxyribonukleová (DNA) sa študovala s použitím fluorescenčných a absorpčných spektier, ako je fluorescenčná sonda OfLoxacínu terbium (TB3+). Výsledky ukázali, že sonda Ofloxacín Tb3+môže tvoriť drážkovú väzbu s molekulami DNA a kyselina deoxyribonukleová môže významne zvýšiť fluorescenciu systému Ofloxacín Tb3+. Na základe tejto zmeny je možné určiť kyselinu deoxyribonukleovú.
Pre magneto optické materiály
Materiály s faradayovým efektom, známe tiež ako magnetooptické materiály, sa široko používajú v laseroch a iných optických zariadeniach. Existujú dva bežné typy magneto optických materiálov: magneto optické kryštály a optické sklo magneto. Medzi nimi majú magneto-optické kryštály (ako je YTRIUM železný granát a terbium gallium granát) výhody nastaviteľnej prevádzkovej frekvencie a vysokej tepelnej stability, ale je to drahé a ťažko sa vyrábajú. Okrem toho má veľa magnetooptických kryštálov s vysokými uhlami rotácie Faraday vysokú absorpciu v rozsahu krátkych vĺn, čo obmedzuje ich použitie. V porovnaní s Magneto optickým kryštálom má optické optické sklo Magneto výhodu vysokej priepustnosti a ľahko sa dá vyrobiť do veľkých blokov alebo vlákien. V súčasnosti sú magnetoptické okuliare s vysokým faradayovým efektom hlavne okuliare dopované iónmi vzácnych zemín.
Používa sa na optické skladovacie materiály Magneto
V posledných rokoch, s rýchlym vývojom multimédií a automatizácie kancelárskych zariadení, sa zvyšuje dopyt po nových vysokokapacitných magnetických diskoch. Na výrobu vysoko výkonných magneto optických diskov sa používajú tenké filmy s amorfným kovom Terbium prechodné kovové zliatiny. Medzi nimi má tenký film TBFeco Alloy tenký film. Magnetooptické materiály na báze terbium boli vyrobené vo veľkom meradle a magneto-optické disky z nich sa používajú ako komponenty skladovania počítača, pričom úložná kapacita sa zvýšila o 10-15 krát. Majú výhody veľkej kapacity a rýchlosti rýchleho prístupu a môžu byť utreté a potiahnuté desiatky tisíckrát, keď sa používajú pre optické disky s vysokou hustotou. Sú to dôležité materiály v elektronickej technológii ukladania informácií. Najčastejšie používaným magnetooptickým materiálom vo viditeľných a blízkych infračervených pásmach je monokryštál Terbium gallium (TGG), ktorý je najlepším magnetooptickým materiálom na výrobu rotátorov a izolátorov Faraday.
Pre magneto optické sklo
Optické optické sklo Faraday má dobrú priehľadnosť a izotropiu vo viditeľných a infračervených oblastiach a môže tvoriť rôzne zložité tvary. Je ľahké vyrábať veľké výrobky a dá sa vtiahnuť do optických vlákien. Preto má rozsiahle vyhliadky na aplikáciu v Magneto optických zariadeniach, ako sú Magneto optické izolátory, magneto optické modulátory a senzory vlákna z optického prúdu. Vďaka svojmu veľkému magnetickému momentu a malým absorpčným koeficientom vo viditeľnom a infračervenom rozsahu sa ióny TB3+bežne používajú ióny vzácnych zemín v magneto optických okuliaroch.
Terbium dysprosium feromagnetostriktívna zliatina
Na konci 20. storočia, s nepretržitým prehĺbením svetovej technologickej revolúcie, sa rýchlo objavili nové materiály na aplikáciu vzácnych zemín. V roku 1984 Iowa State University, Ames Laboratory Ministerstva energetiky USA a výskumné zbrane amerického námorníctva pre výskum povrchových zbraní (z ktorého prišiel hlavný personál neskoršej etablovanej technologickej spoločnosti (ET REMA)) spolupracoval na vývoji nového inteligentného materiálu vzácnych zemín, konkrétne terbium feromagnetického magnetického magnetického materiálu. Tento nový inteligentný materiál má vynikajúce vlastnosti rýchleho premeny elektrickej energie na mechanickú energiu. Podvodné a elektroakustické prevodníky vyrobené z tohto obrovského magnetostriktívneho materiálu boli úspešne nakonfigurované v námorných zariadeniach, reproduktoroch detekcie ropy, systémov riadenia hluku a vibrácií a prieskumných a podzemných komunikačných systémov. Akonáhle sa zrodil, že železný magnetostriktívny materiál Terbium dysprosium železa, získala rozsiahlu pozornosť od industrializovaných krajín po celom svete. Edge Technologies v Spojených štátoch začala v roku 1989 vyrábať terbium dysprosium železné magnetostriktívne materiály v roku 1989 a vymenovali ich Terfenol D. Následne švédsko, Japonsko, Rusko, Spojené kráľovstvo a Austrália tiež vyvinuli terbium dysprosium železné gigantné magnetostriktívne materiály.
Z histórie vývoja tohto materiálu v Spojených štátoch sú vynález materiálu a jeho rané monopolné aplikácie priamo spojené s vojenským priemyslom (napríklad Navy). Aj keď čínske vojenské a obranné oddelenia postupne posilňujú ich pochopenie tohto materiálu. Avšak s významným vylepšením komplexnej národnej sily Číny bude dopyt po dosiahnutí vojenskej konkurenčnej stratégie 21. storočia a zlepšovanie úrovne zariadení určite veľmi naliehavý. Preto bude historickou nevyhnutnosťou rozšírené využívanie terbium dysprosium železného magnetického magnetostriktívneho materiálu vojenskými a národnými obrannými oddeleniami.
Stručne povedané, veľa vynikajúcich vlastnostítrikUrobte z neho nevyhnutný člen mnohých funkčných materiálov a nenahraditeľnú pozíciu v niektorých aplikačných oblastiach. Z dôvodu vysokej ceny terbia však ľudia študujú, ako sa vyhnúť a minimalizovať používanie terbia s cieľom znížiť výrobné náklady. Napríklad magnetoptické materiály vzácnej zeme by mali používať aj lacnédysprosium železokobalt alebo gadolinium terbium kobalt čo najviac; Pokúste sa znížiť obsah terbia v zelenom fluorescenčnom prášku, ktorý sa musí použiť. Cena sa stala dôležitým faktorom obmedzujúcim rozšírené používanietrik. Ale veľa funkčných materiálov sa bez toho nedokáže, takže musíme dodržiavať princíp „používania dobrej ocele na čepele“ a pokúsiť sa uložiť použitietrikčo najviac.
Čas príspevku: október-25-2023