TerbiumTilheyrir flokknum þungra sjaldgæfra jarðar, með lítið gnægð í jarðskorpunni aðeins 1,1 ppm.Terbium oxíðeru minna en 0,01% af heildar sjaldgæfum jörðum. Jafnvel í háu Yttrium jónategundinni Heavy Rare Earth Ore með hæsta innihald terbium, er terbium innihaldið aðeins 1,1-1,2% af heildinniSjaldgæf jörð, sem gefur til kynna að það tilheyri „göfugu“ flokknumSjaldgæf jörðþættir. Í yfir 100 ár síðan uppgötvun Terbium árið 1843 hefur skortur þess og gildi komið í veg fyrir hagnýta notkun þess í langan tíma. Það er aðeins undanfarin 30 ár þaðterbiumhefur sýnt sinn einstaka hæfileika.
Uppgötva sögu
Sænski efnafræðingurinn Carl Gustaf Mosander uppgötvaði Terbium árið 1843. Hann uppgötvaði óhreinindi þess íyttrium oxíðOgY2O3. Yttriumer nefnt eftir þorpinu Itby í Svíþjóð. Fyrir tilkomu jónaskiptatækni var Terbium ekki einangrað í hreinu formi.
Mossander skiptist fyrstyttrium oxíðí þrjá hluta, allir nefndir eftir málmgrýti:yttrium oxíð, Erbium oxíð, ogterbium oxíð. Terbium oxíðvar upphaflega samsett úr bleikum hluta, vegna þess að frumefnið nú er kallaðErbium. Erbium oxíð(þar á meðal það sem við köllum nú Terbium) var upphaflega litlaus hluti í lausn. Óleysanlegt oxíð þessa þáttar er talið brúnt.
Síðar áttu starfsmenn erfitt með að fylgjast með pínulitlum litlausum “Erbium oxíð„, En ekki er hægt að hunsa leysanlegan bleikan hlut. Umræðan um tilvistErbium oxíðhefur ítrekað komið fram. Í ringulreiðinni var upprunalega nafninu snúið við og skiptin um nöfn voru fast, þannig að bleika hlutinn var að lokum nefndur sem lausn sem innihélt Erbium (í lausninni var hann bleikur). Nú er talið að starfsmenn sem nota natríum disulfide eða kalíumsúlfat til að fjarlægja cerium díoxíð úryttrium oxíðSnúðu óviljanditerbiumí Cerium sem innihalda botnfall. Nú þekktur sem 'terbium', aðeins um það bil 1% af frumritinuyttrium oxíðer til staðar, en þetta dugar til að senda ljósgulan lit tilyttrium oxíð. Þess vegna,terbiumer aukaþáttur sem upphaflega innihélt hann og það er stjórnað af nánustu nágrönnum sínum,GadoliniumOgdysprósi.
Síðan, hvenær sem erSjaldgæf jörðÞættir voru aðskildir frá þessari blöndu, óháð hlutfalli oxíðsins, var nafni terbium haldið þar til að lokum, brúnt oxíð afterbiumvar fengin í hreinu formi. Vísindamenn á 19. öld notuðu ekki útfjólubláu flúrljómunartækni til að fylgjast með skærgulum eða grænum hnútum (III), sem auðveldar Terbium að þekkja í fastri blöndur eða lausnir.
Rafeindastilling
Rafrænt skipulag:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F9
Rafrænt fyrirkomulagterbiumer [xe] 6s24f9. Venjulega er aðeins hægt að fjarlægja þrjár rafeindir áður en kjarnorkuhleðslan verður of stór til að jónuðu frekar. Hins vegar þegar um er að ræðaterbium, hálffylltterbiumgerir ráð fyrir frekari jónun fjórðu rafeindanna í viðurvist mjög sterks oxunarefnis eins og flúorgas.
Málmur
Terbiumer silfurhvítur sjaldgæfur jarðmálmur með sveigjanleika, hörku og mýkt sem hægt er að skera með hníf. Bráðningarpunktur 1360 ℃, suðumark 3123 ℃, þéttleiki 8229 4 kg/m3. Í samanburði við snemma lanthaníðþætti er það tiltölulega stöðugt í loftinu. Níundi þátturinn í lanthaníðþáttum, Terbium, er mjög hlaðinn málmur sem bregst við vatni til að mynda vetnisgas.
Í náttúrunni,terbiumhefur aldrei reynst vera ókeypis þáttur, til staðar í litlu magni í fosfór cerium thorium sandi og kísil beryllíum yttrium málmgrýti.TerbiumSamhliða öðrum sjaldgæfum jarðþáttum í monazite sandi, með almennt 0,03% terbium innihald. Aðrar heimildir eru yttrium fosfat og sjaldgæft jörð gull, sem báðar eru blöndur af oxíðum sem innihalda allt að 1% terbium.
Umsókn
BeitinguterbiumAð mestu leyti felur í sér hátækni sviði, sem eru tæknifrekar og þekkingarfrekar framúrskarandi verkefni, svo og verkefni með verulegan efnahagslegan ávinning, með aðlaðandi þróunarhorfur.
Helstu umsóknarsviðin eru:
(1) Notað í formi blandaðra sjaldgæfra jarðar. Til dæmis er það notað sem sjaldgæfur áburður á jörðu niðri og fóðri aukefni fyrir landbúnað.
(2) Activator fyrir grænt duft í þremur aðal flúrperum. Nútíma optoelectronic efni krefjast notkunar á þremur grunnlitum fosfórs, nefnilega rauðum, grænum og bláum, sem hægt er að nota til að mynda ýmsa liti. Ogterbiumer ómissandi hluti í mörgum hágæða grænu flúrperum.
(3) notað sem magneto sjóngeymsluefni. Amorphous Metal Terbium Transition Metal Alloy Thin Films hafa verið notaðar til að framleiða afkastamikla magneto sjóndiska.
(4) Framleiðsla Magneto sjóngler. Faraday snúningsgler sem inniheldur terbium er lykilefni til að framleiða snúninga, einangrunartæki og hringrás í leysitækni.
(5) Þróun og þróun terbium dysprósium ferromagnetostrictive ál (Terfenol) hefur opnað ný forrit fyrir Terbium.
Fyrir landbúnað og búfjárrækt
Sjaldgæf jörðterbiumgetur bætt gæði ræktunar og aukið hraða ljóstillífunar innan ákveðins styrkssviðs. Flétturnar í terbium hafa mikla líffræðilega virkni og þríhyrningsflétturterbium, TB (ALA) 3BENIM (CLO4) 3-3H2O, hafa góð bakteríudrepandi og bakteríudrepandi áhrif á Staphylococcus aureus, bacillus subtilis og Escherichia coli, með breiðvirkum bakteríudrepandi eiginleikum. Rannsóknin á þessum fléttum veitir nýja rannsóknarstefnu fyrir nútíma bakteríudrepandi lyf.
Notað á sviði lýsingar
Nútíma optoelectronic efni krefjast notkunar á þremur grunnlitum fosfórs, nefnilega rauðum, grænum og bláum, sem hægt er að nota til að mynda ýmsa liti. Og Terbium er ómissandi hluti í mörgum hágæða grænu flúrperum. Ef fæðing sjaldgæfra jarðarlits sjónvarps rautt flúrperu duft hefur örvað eftirspurnina eftiryttriumOgEvrópum, þá hefur notkun og þróun terbium verið kynnt af sjaldgæfum jarðvegi þriggja aðal litargræns flúrperu fyrir lampa. Snemma á níunda áratugnum fann Philips upp fyrsta samsniðna orkusparandi flúrperu og kynnti hann fljótt á heimsvísu. TB3+jónir geta sent frá sér grænt ljós með bylgjulengd 545nm, og næstum öll sjaldgæf jörð græn flúrperur notaterbium, sem virkjandi.
Græna flúrperan duft sem notað er við litasjónvarpsgeislunarrör (CRT) hefur alltaf verið aðallega byggt á ódýru og skilvirku sinksúlfíði, en terbium duft hefur alltaf verið notað sem vörpun lit sjónvarps grænt duft, svo sem Y2SiO5: TB3+, Y3 (AL, GA) 5O12: TB3+og LaoBr: TB3+. Með þróun stórsskjáhágreiningar sjónvarpsins (HDTV) er einnig verið að þróa afkastamikið grænt flúrperur fyrir CRT. Sem dæmi má nefna að blendingur grænt flúrljómandi duft hefur verið þróað erlendis, sem samanstendur af Y3 (Al, Ga) 5O12: TB3+, Laocl: TB3+, og Y2SiO5: TB3+, sem hafa framúrskarandi ljósavirkni við mikinn straumþéttleika.
Hefðbundið röntgengeislunarduft er kalsíumtóls. Á áttunda og níunda áratugnum voru sjaldgæfar jarðflúrljómandi duft fyrir næmisskjái þróaðar, svo semterbium, virkjuð lanthanum súlfíðoxíð, terbium virkjuð lanthanum brómíðoxíð (fyrir græna skjái) og Terbium virkjuðu yttrium súlfíðoxíð. Í samanburði við kalsíumtóls, getur sjaldgæft jarðflúrljómandi duft dregið úr tíma röntgengeislunar hjá sjúklingum um 80%, bætt upplausn röntgenmynda, lengt líftíma röntgenrör og dregið úr orkunotkun. Terbium er einnig notað sem flúrljómandi duftvirkjara fyrir röntgengeislunarskjái læknis, sem getur bætt næmi röntgengeislunar í sjónmyndum, bætt skýrleika röntgenmynda og dregur mjög úr útsetningarskammti röntgengeisla fyrir mannslíkamann (með meira en 50%).
Terbiumer einnig notaður sem virkjandi í hvíta LED fosfórnum spenntur fyrir bláu ljósi fyrir nýja hálfleiðara lýsingu. Það er hægt að nota það til að framleiða terbium ál segulmagnaðra kristalfosfór, með því að nota blá ljós sem gefur frá sér díóða sem örvunar ljósgjafa, og myndaða flúrljómunin er blandað saman við örvunarljósið til að framleiða hreint hvítt ljós
Rafgreiningarefnin úr terbium innihalda aðallega sinksúlfíð grænt flúrpúðu meðterbiumsem virkjandinn. Undir útfjólubláum geislun geta lífræn fléttur af terbium sent frá sér sterka græna flúrljómun og hægt er að nota það sem þunnt filmu rafgreiningarefni. Þrátt fyrir að verulegar framfarir hafi náðst í rannsókninni áSjaldgæf jörðLífrænar flóknar rafgreiningarþunnar kvikmyndir, það er enn ákveðið skarð frá hagkvæmni og rannsóknir á sjaldgæfum lífrænum jarðneskum rafeindum þunnar kvikmyndum og tækjum eru enn ítarlega.
Flúrljómun einkenni terbium eru einnig notuð sem flúrljómun. Milliverkunin milli ofloxacin terbium (TB3+) flókins og deoxyribonucleic sýru (DNA) var rannsökuð með því að nota flúrljómun og frásogsróf, svo sem flúrljómun rannsaka ofloxacin terbium (TB3+). Niðurstöðurnar sýndu að ofloxacin TB3+rannsaka getur myndað grópbindingu með DNA sameindum og deoxyribonucleic sýru getur verulega aukið flúrljómun ofloxacin TB3+kerfisins. Byggt á þessari breytingu er hægt að ákvarða deoxyribonucleic sýru.
Fyrir Magneto sjónefni
Efni með Faraday áhrif, einnig þekkt sem segulmagnaðir efni, eru mikið notuð í leysir og öðrum sjóntækjum. Það eru tvær algengar gerðir af magneto sjónefni: Magneto sjónkristallar og magneto sjóngler. Meðal þeirra hafa segulmagnaðir kristallar (svo sem Yttrium Iron Garnet og Terbium Gallium granat) kostina við stillanlegan tíðni og mikinn hitastöðugleika, en þeir eru dýrir og erfitt að framleiða. Að auki hafa margir segulmagnaðir kristallar með miklum snúningshornum Faraday með mikla frásog á stutta bylgjusviðinu, sem takmarkar notkun þeirra. Í samanburði við Magneto sjónkristalla hefur Magneto sjóngler þann kost að hafa mikla flutning og er auðvelt að gera það að stórum blokkum eða trefjum. Sem stendur eru segulmagnaðir gleraugu með miklar Faraday áhrif aðallega sjaldgæfar jóns dópuðum gleraugum.
Notað fyrir magneto sjóngeymsluefni
Undanfarin ár, með örri þróun margmiðlunar og sjálfvirkni á skrifstofu, hefur eftirspurnin eftir nýjum seguldiskum með mikla afkastagetu aukist. Amorphous Metal Terbium Transition Metal Alloy Thin Films hafa verið notaðar til að framleiða afkastamikla magneto sjóndiska. Meðal þeirra hefur TBFECO álfimmin besta frammistöðu. Terbium byggð magneto-sjónræn efni hafa verið framleidd í stórum stíl og segulmagnaðir diskar úr þeim eru notaðir sem tölvu geymsluíhlutir, með geymslugetu jókst um 10-15 sinnum. Þeir hafa kostina við mikla getu og hröðan aðgangshraða og er hægt að þurrka og húðuðu tugþúsundir sinnum þegar þeir eru notaðir fyrir háþéttni sjóndiska. Þetta eru mikilvæg efni í rafrænni upplýsingageymslu tækni. Algengasta notaða segulmagnaða efnið í sýnilegu og nær innrauðu hljómsveitunum er Terbium Gallium Garnet (TGG) stakur kristal, sem er besta segulmagnaða efnið til að búa til Faraday snúninga og einangranir.
Fyrir Magneto sjóngler
Faraday Magneto sjóngler hefur gott gegnsæi og samsætu á sýnilegu og innrauða svæðum og getur myndað ýmis flókin form. Það er auðvelt að framleiða stórar vörur og hægt er að draga þær í sjóntrefjar. Þess vegna hefur það breiðar notkunarhorfur í Magneto sjóntækjum eins og Magneto Optical Isolators, Magneto Optical Modulators og Liber Optic straumskynjara. Vegna stórs segulmerkis og litla frásogsstuðuls á sýnilegu og innrauða sviðinu hafa TB3+jónir orðið oft notaðir sjaldgæfar jarðarjónir í sjóngleraugum.
Terbium dysprosium ferromagnetostrictive ál
Í lok 20. aldar, með stöðugri dýpkun tæknibyltingar heimsins, voru ný sjaldgæf jarðnotkunarefni hratt. Árið 1984 komu Iowa State University, Ames rannsóknarstofa bandaríska orkumálaráðuneytisins, og bandaríska sjóherinn Surface Weapons Research Center (þaðan sem aðal starfsfólk síðara rótgróinna Edge Technology Corporation (ET REMA)) til að þróa nýtt sjaldgæft jörð greindur efni, nefnilega terbium dysprosium Ferromagnetic segulmagnandi efni. Þetta nýja greinda efni hefur framúrskarandi einkenni þess að breyta fljótt raforku í vélræna orku. Neðansjávar- og raf-hljóðeinangrunarleiðbeiningarnar úr þessu risastóru segulmagni hafa verið stilltir með góðum árangri í flotabúnaði, hátalara fyrir olíuholu, hávaða og titringsstýringarkerfi og rannsóknir á hafinu og samskiptakerfi neðanjarðar. Þess vegna, um leið og Terbium dysprosium járn risastór magnetostrictive efni fæddist, fékk það víðtæka athygli frá iðnríkjum um allan heim. Edge Technologies í Bandaríkjunum byrjaði að framleiða terbium dysprosium járn risastór magnetostrictive efni árið 1989 og nefndi þau Terfenol D. Í kjölfarið þróuðu Svíþjóð, Japan, Rússland, Bretland og Ástralía einnig Terbium dysprosium járn risastórt segulmagnandi efni.
Frá sögu þróunar þessa efnis í Bandaríkjunum eru bæði uppfinning efnisins og snemma einokunarumsóknir þess í beinu samhengi við hernaðariðnaðinn (svo sem sjóherinn). Þrátt fyrir að hernaðar- og varnarmálaráðuneyti Kína styrki smám saman skilning sinn á þessu efni. Hins vegar, með verulegri aukningu á alhliða þjóðarstyrk Kína, verður eftirspurnin um að ná 21. aldar hernaðarlegri samkeppnisstefnu og bæta búnað stig mjög brýn. Þess vegna mun víðtæk notkun terbium dysprósium járn risastórt magnetostrictive efni eftir hernaðar- og þjóðarvarnardeildir vera söguleg nauðsyn.
Í stuttu máli, margir framúrskarandi eiginleikarterbiumGerðu það að ómissandi meðlim í mörgum hagnýtum efnum og óbætanlegri stöðu í sumum notkunarsviðum. Vegna hás verðs á terbium hafa menn hins vegar verið að rannsaka hvernig eigi að forðast og lágmarka notkun terbium til að draga úr framleiðslukostnaði. Til dæmis ættu sjaldgæfar segulmagnaðir efni einnig að nota litlum tilkostnaðidysprosium járnkóbalt eða gadolinium terbium kóbalt eins mikið og mögulegt er; Reyndu að draga úr innihaldi terbium í græna flúrperu duftinu sem þarf að nota. Verð hefur orðið mikilvægur þáttur sem takmarkar víðtæka notkunterbium. En mörg hagnýt efni geta ekki gert án þess, svo við verðum að fylgja meginreglunni um að „nota gott stál á blaðinu“ og reyna að vista notkun áterbiumeins mikið og mögulegt er.
Post Time: Okt-25-2023