Terbiumgehéiert zu der Kategorie vu schwéiere rare Äerden, mat engem nidderegen Heefegkeet an der Äerdkrust op nëmmen 1,1 ppm.Terbiumoxidstellt manner wéi 0,01% vun den totalen seltenen Äerd aus. Och am héije Yttrium-Ion-Typ schwéier selten Äerderz mat dem héchsten Inhalt vun Terbium, mécht den Terbiumgehalt nëmmen 1,1-1,2% vum Gesamt aus.seelen Äerd, wat beweist datt et zu der "Adel" Kategorie gehéiertseelen ÄerdElementer. Zënter iwwer 100 Joer zënter der Entdeckung vum Terbium am Joer 1843, hunn hir Knappheet a Wäert seng praktesch Uwendung fir eng laang Zäit verhënnert. Et ass nëmmen an de leschten 30 Joer datterbiumhuet säin eenzegaartegen Talent gewisen.
Entdeckt Geschicht
De schwedesche Chemiker Carl Gustaf Mosander huet Terbium am Joer 1843 entdeckt.yttriumoxidanY2O3. Yttriumass nom Duerf Itby a Schweden benannt. Virun der Entstoe vun der Ionenaustauschtechnologie gouf Terbium net a senger reiner Form isoléiert.
Mossander éischt opgedeeltyttriumoxidan dräi Deeler, all nom Äerz benannt:yttriumoxid, Erbiumoxid,an anterbiumoxid. Terbiumoxidwar ursprénglech aus engem rosa Deel komponéiert, wéinst dem Element elo bekannt alserbium. Erbiumoxid(och wat mir elo Terbium nennen) war ursprénglech e faarwege Deel an der Léisung. Den onlöslechen Oxid vun dësem Element gëtt als brong ugesinn.
Spéider Aarbechter hunn et schwéier fonnt kleng faarweg ze beobachten "Erbiumoxid", awer de lösleche rosa Deel kann net ignoréiert ginn. D'Debatt iwwert d'Existenz vunErbiumoxidëmmer erëm entstanen ass. Am Chaos gouf den ursprénglechen Numm ëmgedréint an den Nummaustausch stoung fest, sou datt de rosa Deel schlussendlech als Léisung mat Erbium ernimmt gouf (an der Léisung war et rosa). Et gëtt elo ugeholl datt Aarbechter déi Natriumdisulfid oder Kaliumsulfat benotzen fir Ceriumdioxid ausyttriumoxidongewollt dréinenterbiuman Cerium mat Ausfäll. Aktuell bekannt als 'terbium', nëmmen ongeféier 1% vum Originalyttriumoxidass präsent, awer dëst ass genuch fir eng hellgiel Faarf ze iwwerdroenyttriumoxid. Dofir,terbiumass e sekundäre Bestanddeel deen et am Ufank enthält, an et gëtt vu sengen direkten Noperen kontrolléiert,gadoliniumandysprosium.
Duerno, wann och ëmmer anerseelen ÄerdElementer goufen aus dëser Mëschung getrennt, onofhängeg vum Undeel vum Oxid, den Numm Terbium gouf behalen bis schlussendlech de brong Oxid vunterbiumgouf a reng Form kritt. D'Fuerscher am 19. Joerhonnert hunn net ultraviolet Fluoreszenz Technologie benotzt fir hell giel oder gréng Knollen (III) ze observéieren, wat et méi einfach mécht fir Terbium a feste Mëschungen oder Léisungen ze erkennen.
Elektronen Konfiguratioun
Elektronesch Layout:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
D'elektronesch Arrangement vunterbiumass [Xe] 6s24f9. Normalerweis kënnen nëmmen dräi Elektronen ewechgeholl ginn ier d'Nuklearladung ze grouss gëtt fir weider ioniséiert ze ginn. Allerdéngs, am Fall vunterbium, der semi gefëlltterbiumerlaabt eng weider Ioniséierung vum véierten Elektron a Präsenz vun engem ganz staarken Oxidant wéi Fluorgas.
Metal
Terbiumass e sëlwerwäiss selten Äerdmetall mat Duktilitéit, Zähegkeet a Weichheet dat mat engem Messer geschnidden ka ginn. Schmelzpunkt 1360 ℃, Kachpunkt 3123 ℃, Dicht 8229 4kg/m3. Am Verglach mat fréie Lanthanid Elementer ass et relativ stabil an der Loft. Dat néngten Element vun Lanthanid Elementer, Terbium, ass en héich gelueden Metall dat mat Waasser reagéiert fir Waasserstoffgas ze bilden.
An der Natur,terbiumgouf ni als fräi Element fonnt, präsent a klenge Quantitéiten am Phosphor Cerium Thorium Sand a Silizium Beryllium Yttrium Äerz.Terbiumcoexistéiert mat anere rare Äerdelementer am Monazitsand, mat engem allgemengen 0,03% Terbiumgehalt. Aner Quelle enthalen Yttriumphosphat a rare Äerdgold, déi allebéid Mëschunge vun Oxide sinn, déi bis zu 1% Terbium enthalen.
Applikatioun
D'Applikatioun vunterbiummeeschtens involvéiert High-Tech Felder, déi Technologieintensiv a Wëssenintensiv Spëtzeprojeten sinn, souwéi Projete mat bedeitende wirtschaftleche Virdeeler, mat attraktiven Entwécklungsperspektiven.
D'Haaptapplikatiounsberäicher enthalen:
(1) Benotzt a Form vu gemëschte rare Äerden. Zum Beispill gëtt et als selten Äerdverbindung Dünger a Fudderadditiv fir d'Landwirtschaft benotzt.
(2) Aktivator fir gréng Pudder an dräi primär fluoreszent Pudder. Modern optoelektronesch Materialien erfuerderen d'Benotzung vun dräi Grondfaarwen vu Phosphor, nämlech rout, gréng a blo, déi benotzt kënne fir verschidde Faarwen ze synthetiséieren. Anterbiumass en onverzichtbare Bestanddeel a ville qualitativ héichwäerteg gréng fluoreszent Pulver.
(3) Benotzt als magneto opteschen Stockage Material. Amorph Metal Terbium Iwwergank Metal Legierung dënn Filmer goufen benotzt héich-Performance magneto optesch discs ze Fabrikatioun.
(4) Fabrikatioun magneto opteschen Glas. Faraday Rotatiounsglas mat Terbium ass e Schlësselmaterial fir d'Fabrikatioun vun Rotatoren, Isolatoren an Zirkulatoren an der Lasertechnologie.
(5) D'Entwécklung an d'Entwécklung vun Terbium Dysprosium ferromagnetostrictive Legierung (TerFenol) huet nei Uwendungen fir Terbium opgemaach.
Fir Landwirtschaft an Déierewirtschaft
Selten Äerdterbiumkann d'Qualitéit vun de Kulturen verbesseren an den Taux vun der Fotosynthese bannent engem gewësse Konzentratiounsberäich erhéijen. D'Komplexe vum Terbium hunn eng héich biologesch Aktivitéit, an d'ternäre Komplexe vuterbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O, hu gutt antibakteriell a bakterizid Effekter op Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, an Escherichia coli, mat breet-Spektrum antibakteriell Eegeschaften. D'Studie vun dëse Komplexe gëtt eng nei Fuerschungsrichtung fir modern bakterizid Medikamenter.
Am Beräich vun der Lumineszenz benotzt
Modern optoelektronesch Materialien erfuerderen d'Benotzung vun dräi Grondfaarwen vu Phosphor, nämlech rout, gréng a blo, déi benotzt kënne fir verschidde Faarwen ze synthetiséieren. An Terbium ass en onverzichtbare Bestanddeel a ville qualitativ héichwäerteg gréng Luuchtpulver. Wann d'Gebuert vun rar Äerd Faarf TV rout fluorescent Pudder huet d'Nofro stimuléiert firyttriumaneuropéen, dann ass d'Applikatioun an d'Entwécklung vum Terbium gefördert ginn duerch selten Äerd dräi primär Faarf gréng Leuchtstoffpulver fir Luuchten. Am fréien 1980er huet de Philips déi éischt kompakt energiespuerend Luuchtlampe vun der Welt erfonnt a séier weltwäit gefördert. Tb3+ Ionen kënne gréng Luucht mat enger Wellelängt vu 545nm emittéieren, a bal all selten Äerd gréng Luuchtstoffpulver benotzenterbium, als Aktivator.
De grénge Leuchtstoffpulver, dee fir Faarffernsehkathodestrahlerröhren (CRTs) benotzt gëtt, war ëmmer haaptsächlech op bëlleg an effizienten Zinksulfid baséiert, awer Terbiumpulver gouf ëmmer als Projektiounsfaarf Fernseh-gréng Pudder benotzt, sou wéi Y2SiO5: Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, a LaOBr: Tb3+. Mat der Entwécklung vu groussen Ecran High-Definition Fernseh (HDTV) ginn och héich performant gréng Leuchtstoffpulver fir CRTs entwéckelt. Zum Beispill gouf en Hybrid gréng Leuchtstoffpulver am Ausland entwéckelt, besteet aus Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, an Y2SiO5: Tb3+, déi eng exzellente Lumineszenzeffizienz bei héijer Stroumdicht hunn.
Den traditionelle Röntgenfluoreszentpulver ass Kalziumwolframat. An den 1970er an 1980er Jore goufen selten Äerdfluoreszentpulver fir Sensibiliséierungsscreens entwéckelt, wéi z.terbium, aktivéiert Lanthansulfidoxid, Terbium aktivéiert Lantanbromidoxid (fir gréng Schiirme), an Terbium aktivéiert Yttriumsulfidoxid. Am Verglach mat Kalziumwolframat, selten Äerd Leuchtstoffpulver kann d'Zäit vun der Röntgenbestralung fir Patienten ëm 80% reduzéieren, d'Resolutioun vun Röntgenfilmer verbesseren, d'Liewensdauer vun Röntgenröhren verlängeren an den Energieverbrauch reduzéieren. Terbium gëtt och als fluoreszent Pulveraktivator fir medizinesch Röntgenverbesserungsbildschirmer benotzt, wat d'Sensibilitéit vun der Röntgenkonversioun an optesch Biller staark verbesseren kann, d'Klarheet vun Röntgenfilmer verbesseren an d'Beliichtungsdosis vun Röntgen- Strahlen zum mënschleche Kierper (méi wéi 50%).
Terbiumgëtt och als Aktivator am wäisse LED-Phosphor benotzt, begeeschtert vu bloe Liicht fir nei Hallefleitbeliichtung. Et kann benotzt ginn fir Terbium-Aluminiummagneto-optesch Kristallphosphor ze produzéieren, blo Liichtdioden als Excitatiounslichtquellen ze benotzen, an déi generéiert Fluoreszenz gëtt mat der Excitatiounsliicht gemëscht fir reng wäiss Liicht ze produzéieren
D'elektroluminescent Materialien aus terbium haaptsächlech och Zénk sulfide gréng fluorescent Pudder matterbiumals Aktivator. Ënner ultraviolet Bestrahlung kënnen organesch Komplexe vum Terbium staark gréng Fluoreszenz emittéieren a kënnen als dënn Film elektrolumineszent Materialien benotzt ginn. Obwuel bedeitend Fortschrëtter an der Etude vun gemaach goufseelen Äerdorganesch komplex electroluminescent dënn Filmer, et ass nach eng gewëssen Spalt aus Praktikitéit, a Fuerschung op seelen Äerd organesch komplex electroluminescent dënn Filmer an Apparater ass nach an Déift.
D'Fluoreszenzcharakteristike vum Terbium ginn och als Fluoreszenzsonde benotzt. D'Interaktioun tëscht Ofloxacin Terbium (Tb3+) Komplex an Deoxyribonukleinsäure (DNA) gouf mat Fluoreszenz an Absorptiounsspektre studéiert, sou wéi d'Fluoreszenzsonde vun Ofloxacin Terbium (Tb3+). D'Resultater weisen datt d'Ofloxacin Tb3 + Sonde eng Groove verbindlech mat DNA Moleküle bilden kann, an Deoxyribonukleinsäure kann d'Fluoreszenz vum Ofloxacin Tb3 + System wesentlech verbesseren. Baséierend op dëser Ännerung kann Deoxyribonukleinsäure bestëmmt ginn.
Fir magneto optesch Materialien
Materialer mat Faraday Effekt, och bekannt als magneto-optesch Materialien, gi wäit an Laser an aner optesch Apparater benotzt. Et ginn zwou allgemeng Aarte vu magnetoopteschen Materialien: magnetooptesch Kristalle a magnetooptesch Glas. Ënnert hinnen hunn magneto-optesch Kristalle (wéi Yttrium Eisen Granat an Terbium Gallium Granat) d'Virdeeler vun enger justierbarer Operatiounsfrequenz an enger héijer thermescher Stabilitéit, awer si sinn deier a schwéier ze fabrizéieren. Zousätzlech hu vill magneto-optesch Kristalle mat héije Faraday-Rotatiounswinkelen eng héich Absorptioun am Kuerzwelleberäich, wat hir Notzung limitéiert. Am Verglach mat magneto-opteschen Kristalle, huet magneto-optesch Glas de Virdeel vun enger héijer Iwwerdroung an ass einfach a grouss Blocken oder Faseren ze maachen. Am Moment sinn magneto-optesch Brëller mat héijer Faraday-Effekt haaptsächlech selten Äerd-Ion-dotéiert Brëller.
Benotzt fir magneto optesch Späichermaterialien
An de leschte Joeren, mat der rapider Entwécklung vu Multimedia a Büroautomatioun, ass d'Demande fir nei héich-Kapazitéit magnetesch Discs eropgaang. Amorph Metal Terbium Iwwergank Metal Legierung dënn Filmer goufen benotzt héich-Performance magneto optesch discs ze Fabrikatioun. Ënnert hinnen huet d'TbFeCo Legierung dënnem Film déi bescht Leeschtung. Terbium-baséiert magneto-optesch Materialien goufen op enger grousser Skala produzéiert, a magneto-optesch Discs aus hinnen gemaach ginn als Computerlagerungskomponenten benotzt, mat Späicherkapazitéit ëm 10-15 Mol eropgaang. Si hunn d'Virdeeler vu grousser Kapazitéit a séier Zougangsgeschwindegkeet, a kënnen zéngdausende Mol geläscht a beschichtet ginn wann se fir optesch Discs mat héijer Dicht benotzt ginn. Si si wichteg Materialien an der elektronescher Informatiounsspeichertechnologie. Dat meescht benotzt magneto-optesch Material an de siichtbaren an no-Infraroutbänner ass Terbium Gallium Garnet (TGG) Eenkristall, dat ass dat bescht magneto-optesch Material fir Faraday Rotatoren an Isolatoren ze maachen.
Fir magneto optesch Glas
Faraday magneto optesch Glas huet gutt Transparenz an Isotropie an de siichtbaren an Infraroutregiounen, a ka verschidde komplex Formen bilden. Et ass einfach grouss Produkter ze produzéieren a kënnen an optesch Faseren gezunn ginn. Dofir huet et breet Uwendungsperspektiven a magnetoopteschen Apparater wéi magnetooptesch Isolatoren, magnetooptesch Modulatoren, a Glasfaser-Stroumsensoren. Wéinst sengem grousse magnetesche Moment a klenge Absorptiounskoeffizient am siichtbaren an Infraroutberäich sinn Tb3 + Ionen allgemeng benotzt rar Äerdionen a magnetooptesch Brëller.
Terbium Dysprosium ferromagnetostriktive Legierung
Um Enn vum 20. Joerhonnert, mat der kontinuéierlecher Verdéifung vun der technologescher Weltrevolutioun, goufen nei selten Äerdapplikatiounsmaterialien séier entstanen. Am Joer 1984 hunn d'Iowa State University, den Ames Laboratory vum US Department of Energy, an den US Navy Surface Weapons Research Center (aus deem d'Haaptpersonal vun der spéider etabléierter Edge Technology Corporation (ET REMA) koumen) zesummegeschafft fir en neie rare z'entwéckelen. Äerd intelligent Material, nämlech terbium dysprosium ferromagnetic magnetostrictive Material. Dëst neit intelligent Material huet exzellent Charakteristiken fir séier elektresch Energie a mechanesch Energie ëmzewandelen. D'Underwater an elektroakustesch Transducer aus dësem riesegen magnetostriktive Material sinn erfollegräich a Marineausrüstung konfiguréiert, Uelegbrunnen Detektiounslauter, Kaméidi a Schwéngungskontrollsystemer, an Ozean Exploratioun an ënnerierdesch Kommunikatiounssystemer. Dofir, soubal d'Terbium Dysprosium Eisen Ris magnetostrictive Material gebuer gouf, krut et verbreet Opmierksamkeet vun industrialiséierte Länner ronderëm d'Welt. Edge Technologies an den USA ugefaang Terbium Dysprosium Eisen Ris magnetostrictive Materialien an 1989 an genannt hinnen Terfenol D. Duerno, Schweden, Japan, Russland, Groussbritannien, an Australien entwéckelt och Terbium Dysprosium Eisen Ris magnetostrictive Materialien.
Aus der Geschicht vun der Entwécklung vun dësem Material an den USA, souwuel d'Erfindung vum Material an hir fréi monopolistic Uwendungen sinn direkt un der militäresch Industrie (wéi der Marine) Zesummenhang. Obwuel d'chinesesch militäresch a verteidegungsdepartementer stäerken hir Verständnis vun dësem Material lues a lues. Wéi och ëmmer, mat der bedeitender Verbesserung vun der ëmfaassender nationaler Kraaft vu China, ass d'Demande fir eng militäresch Konkurrenzstrategie vum 21. Joerhonnert z'erreechen an d'Ausrüstungsniveauen ze verbesseren definitiv ganz dréngend. Dofir ass déi verbreet Notzung vun Terbium Dysprosium Eisen Riesemagnetostrictive Materialien vu militäreschen an nationale Verteidegungsdepartementer eng historesch Noutwennegkeet.
Bref, déi vill excellent Eegeschafte vunterbiummaachen et en onverzichtbare Member vu ville funktionnelle Materialien an eng irreplaceable Positioun an e puer Applikatiounsfelder. Wéi och ëmmer, wéinst dem héije Präis vum Terbium, hunn d'Leit studéiert wéi d'Benotzung vun Terbium ze vermeiden an ze minimiséieren fir d'Produktiounskäschte ze reduzéieren. Zum Beispill, selten Äerd magneto-optesch Materialien sollen och Low-Cost benotzendysprosium EisenKobalt oder Gadolinium Terbium Kobalt sou vill wéi méiglech; Probéiert den Inhalt vum Terbium am grénge Leuchtstoffpulver ze reduzéieren, dee benotzt muss ginn. De Präis ass e wichtege Faktor ginn, deen déi verbreet Notzung vun beschränktterbium. Awer vill funktionell Materialien kënnen net ouni et maachen, also musse mir un de Prinzip vun "benotzen gutt Stol op der viischt" halen a probéieren d'Benotzung vunterbiumsou vill wéi méiglech.
Post Zäit: Okt-25-2023