Terbium (Tb)องค์ประกอบทางเคมีโลหะหายากของอนุกรม lanthanide ของตารางธาตุ
ทดสอบ
แบบทดสอบตารางธาตุ
Yb
Terbium เป็นโลหะสีขาวที่มีความแข็งปานกลางซึ่งมีความเสถียรในอากาศเมื่ออยู่ในรูปบริสุทธิ์ โลหะที่ค่อนข้างมีเสถียรภาพในอากาศแม้ที่อุณหภูมิสูงเพราะการก่อตัวของแน่นชั้นมืดออกไซด์ที่สามารถแสดงเป็นออกไซด์ผสมประกอบด้วย Tb 2 O 3และ TBO 2 เทอร์เบียมทำปฏิกิริยากับกรดเจือจาง แต่มันเป็นเรื่องที่ไม่ละลายในกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) เพราะการปรากฏตัวของไอออนฟลูออไรปกป้องโลหะจากปฏิกิริยาต่อไปโดยการสร้างชั้นป้องกันของ TBF 3 โลหะเป็นแม่เหล็กที่แข็งแกร่งมากเกิน 230 K (−43 ° C หรือ −46 ° F); มันเป็น antiferromagnetic ระหว่าง 220 K (−53 ° C หรือ −64 ° F) ถึง 230 K และมันจะกลายเป็น ferromagnetic ต่ำกว่า 220 K
องค์ประกอบถูกค้นพบในปี 1843 โดยนักเคมีชาวสวีเดน Carl Gustaf Mosander ในส่วนที่หายากมากที่เรียกว่า yttria แต่การดำรงอยู่ของมันไม่ได้รับการยืนยันเป็นเวลาอย่างน้อย 30 ปีและสารประกอบบริสุทธิ์ไม่ได้เตรียมจนกระทั่งปี 1905 Terbium เกิดขึ้นในโลกที่หายาก แร่ธาตุ แต่เกือบจะได้มาโดยเฉพาะจาก bastnasite และจากดินเหนียวแลกเปลี่ยนไอออนดินแดง มันยังพบในผลิตภัณฑ์ของฟิชชันนิวเคลียร์ Terbium เป็นหนึ่งในดินแดนที่หายากที่สุด ความอุดมสมบูรณ์ของมันในเปลือกโลกนั้นใกล้เคียงกับแทลเลียม
ไอโซโทปเดียวที่เกิดขึ้นในแร่คือ terbium-159 มีการระบุไอโซโทปกัมมันตรังสีของเทเรียมทั้งหมด 36 ชนิด (ไม่รวมไอโซโทปนิวเคลียร์) มวลของมันอยู่ในช่วง 135 ถึง 171 โดยมีครึ่งชีวิตตั้งแต่ 200 นาโนวินาที (terbium-138) ถึง 180 ปี (terbium-158)
เทคนิคการสกัดด้วยตัวทำละลายและตัวแลกเปลี่ยนไอออนใช้สำหรับการผลิตเทอร์เลียมในเชิงพาณิชย์ โลหะถูกเตรียมในรูปแบบที่บริสุทธิ์สูงโดยการลดความร้อนของฟลูออไรด์ที่ปราศจากโลหะด้วยโลหะแคลเซียม Terbium มีอยู่ในสามรูปแบบ allotropic (โครงสร้าง) เฟสαนั้นเป็นรูปหกเหลี่ยมที่อยู่ใกล้กันบรรจุด้วย = 3.6055 Åและ c = 5.6966 Åที่อุณหภูมิห้อง ferromagnetic ที่ต่ำกว่า 220 K นั้นมาพร้อมกับการบิดเบี้ยวของ orthorhombic ของ lattice หกเหลี่ยมถึงβ-phase ด้วย = 3.605 Å, b = 6.244 Å, และ c = 5.706 Åที่ 77 K (−196 ° C หรือ −321 ° F) เฟส is เป็นลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ร่างกายโดยมี = 4.07 Åที่ 1,289 ° C (2,352 ° F)
สารเทอเรียมถูกใช้เป็นฟอสเฟอร์สีเขียวในหลอดฟลูออเรสเซนต์จอคอมพิวเตอร์และหน้าจอทีวีที่ใช้หลอดแคโทดเรย์ การใช้งานที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือดิสโพรเซียมและเหล็กในโลหะผสมแมกนีโตสตริกทีฟ Terfenol-D (Tb 0.3 Dy 0.7 Fe 2) ซึ่งเป็นส่วนประกอบของแอคชูเอเตอร์ที่ควบคุมด้วยสนามแม่เหล็กระบบโซนาร์และเซ็นเซอร์ความดัน ร่วมกับแลนทานัมอีกชนิดหนึ่ง - แกโดลิเนียม - เทอร์เบียมถูกใช้โดยเจฟฟรีย์กรีนและเพื่อนร่วมงานในปี 2533 เพื่อสร้างต้นแบบตู้เย็นแม่เหล็กสองห้องที่อุณหภูมิห้องโดยมีแกโดลิเนียมเป็นเวทีที่อุณหภูมิสูงและเทอเรียมเป็นอุณหภูมิต่ำ
Terbium เป็นหนึ่งในไม่กี่แห่งในโลกที่มี +4 เช่นเดียวกับสถานะออกซิเดชัน +3; อดีตเป็นผลมาจากความมั่นคงของกระสุน 4f แบบครึ่ง สีน้ำตาลออกไซด์ที่เตรียมโดยการเผาไหม้อากาศมีสูตรโดยประมาณ Tb 4 O 7; ออกไซด์ TbO 2นั้นได้มาจากการใช้ออกซิเจนอะตอมมิก tetrafluoride TbF 4จัดทำขึ้นโดย fluorinating the trifluoride; Tb 4+ไม่รู้จักวิธีแก้ปัญหา ในเกลืออื่น ๆ และในสารละลายเทอร์เบียมมีอยู่ในสถานะออกซิเดชัน +3 และมีพฤติกรรมเหมือนโลกหายากทั่วไป การแก้ปัญหาของมันเป็นสีชมพูอ่อนถึงไม่มีสี
คุณสมบัติองค์ประกอบ
| เลขอะตอม | 65 |
|---|---|
| น้ำหนักปรมาณู | 158.92534 |
| จุดหลอมเหลว | 1,356 ° C (2,473 ° F) |
| จุดเดือด | 3,230 ° C (5,846 ° F) |
| แรงดึงดูดเฉพาะ | 8.230 (24 ° C หรือ 75 ° F) |
| สถานะออกซิเดชัน | +4, +3 |
| การกำหนดค่าอิเล็กตรอน | [Xe] 4f 9 6s 2 |
