TerbioaLur arraro astunen kategoriakoa da, lurrazalean ugaritasun baxua 1,1 ppm baino ez duena.Terbio oxidoalur arraro guztien % 0,01 baino gutxiago hartzen du. Terbio-eduki handiena duen itrio-ioi motako lur arraro astuneko mineralean ere, terbio-edukia guztizkoaren % 1,1-1,2 besterik ez da hartzen.lur arraroa, ren "noble" kategoriakoa dela adierazizlur arraroaelementuak. 1843an terbioa aurkitu zenetik 100 urte baino gehiagotan, bere eskasiak eta balioak denbora luzez bere aplikazio praktikoa galarazi dute. Azken 30 urteotan bakarrik izan daterbioabere talentu berezia erakutsi du.
Historia deskubrituz
Carl Gustaf Mosander kimikari suediarrak terbioa aurkitu zuen 1843an. Bere ezpurutasunak aurkitu zituen.itrio oxidoaetaY2O3. ItrioaSuediako Itby herriaren omenez du izena. Ioi-truke teknologia sortu aurretik, terbioa ez zen bere forma puruan isolatzen.
Mossander lehen zatitu zuenitrio oxidoahiru zatitan, denak mineralen izenak:itrio oxidoa, erbio oxidoa, etaterbio oxidoa. Terbio oxidoajatorriz zati arrosaz osatuta zegoen, gaur egun izenez ezagutzen den elementuagatikerbioa. Erbio oxidoa(Gaur egun terbio deitzen duguna barne) jatorriz disoluzioko zati koloregabea zen. Elementu honen oxido disolbaezina marroitzat hartzen da.
Geroago langileek kosta egin zitzaien kolorerik gabeko txikiak ikustea "erbio oxidoa“, baina zati arrosa disolbagarria ezin da alde batera utzi. ren existentziari buruzko eztabaidaerbio oxidoabehin eta berriz agertu da. Kaosean, jatorrizko izena alderantzikatu eta izen-trukea itsatsita geratu zen, beraz, zati arrosa azkenean erbioa zuen soluzio gisa aipatu zen (soluzioan, arrosa zen). Gaur egun uste da sodio disulfuroa edo potasio sulfatoa erabiltzen duten langileek zerio dioxidoa kentzeko.itrio oxidoanahi gabe bueltaterbioaprezipitatuak dituen cerioan sartu. Gaur egun" izenarekin ezagutzen daterbioa', jatorrizkoaren %1 inguru bakarrikitrio oxidoadago, baina hori nahikoa da kolore hori argia transmititzekoitrio oxidoa. Horregatik,terbioaHasieran eduki zuen bigarren mailako osagaia da, eta bere hurbileko bizilagunek kontrolatzen dute,gadolinioaetadisprosioa.
Ondoren, beste guztietanlur arraroaNahaste horretatik elementuak bereizten ziren, oxidoaren proportzioa edozein izanda ere, terbio izena mantendu zen azkenean, oxido marroia.terbioaforma hutsean lortu zen. mendeko ikertzaileek ez zuten fluoreszentzia ultramorearen teknologiarik erabili nodulu hori edo berde distiratsuak behatzeko (III), eta errazagoa zen terbioa nahaste solidoetan edo disoluzioetan antzematea.
Konfigurazio elektronikoa
Diseinu elektronikoa:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
-ren antolamendu elektronikoaterbioa[Xe] 6s24f9 da. Normalean, hiru elektroi bakarrik kendu daitezke karga nuklearra handiegia izan baino lehen ionizatzeko. Hala ere,-ren kasuanterbioa, erdi betetaterbioalaugarren elektroia gehiago ionizatzeko aukera ematen du oxidatzaile oso indartsu baten aurrean, hala nola fluor gasa.
Metala
Terbioalabana batekin moztu daitekeen harikortasuna, gogortasuna eta leuntasuna dituen lur arraroen metal zilar zuria da. Urtze-puntua 1360 ℃, irakite-puntua 3123 ℃, dentsitatea 8229 4kg/m3. Hasierako lanthanido elementuekin alderatuta, nahiko egonkorra da airean. Lantanidoen elementuen bederatzigarren elementua, terbioa, karga handiko metal bat da, urarekin erreakzionatzen duena hidrogeno gasa sortzeko.
Naturan,terbioaez da inoiz aurkitu elementu askea denik, kantitate txikietan dagoen fosforo-cerio-torio-hondarretan eta silizio-berilio-itrio-minean.TerbioaMonazita hareako beste lur arraro batzuekin batera bizi da, orokorrean %0,03ko terbio edukiarekin. Beste iturri batzuen artean, itrio fosfatoa eta lur arraroen urrea daude, biak %1 terbioa duten oxidoen nahasketak dira.
Aplikazioa
ren aplikazioaterbioagehienbat goi-teknologiako arloak hartzen ditu barne, hau da, teknologia intentsiboa eta ezagutza intentsiboa punta-puntako proiektuak, baita onura ekonomiko handiak dituzten proiektuak ere, garapen-aukera erakargarriak dituztenak.
Aplikazio-eremu nagusiak honako hauek dira:
(1) Lur arraro mistoen moduan erabiltzen da. Esate baterako, lur arraroen ongarri konposatu eta pentsu gehigarri gisa erabiltzen da nekazaritzarako.
(2) Hauts berdearen aktibatzailea hiru hauts fluoreszente primarioetan. Material optoelektroniko modernoak fosforoen oinarrizko hiru kolore erabiltzea eskatzen du, hots, gorria, berdea eta urdina, hainbat kolore sintetizatzeko erabil daitezkeenak. Etaterbioaezinbesteko osagaia da kalitate handiko hauts fluoreszente berde askotan.
(3) Biltegiratze magnetooptikoko material gisa erabiltzen da. Metal amorfo terbio trantsizio metal aleazio film meheak errendimendu handiko magneto-disko optikoak fabrikatzeko erabili dira.
(4) Beira magnetooptikoa fabrikatzea. Terbioa duen Faraday beira birakaria biragailuak, isolatzaileak eta zirkulatzaileak laser teknologian fabrikatzeko funtsezko materiala da.
(5) Terbio disprosio aleazio ferromagnetoestrictiboa (TerFenol) garapenak eta garapenak terbioaren aplikazio berriak ireki ditu.
Nekazaritza eta abeltzaintzarako
Lur arraroaterbioalaboreen kalitatea hobetu eta fotosintesi-tasa handitu dezake kontzentrazio-tarte jakin batean. Terbio-konplexuek jarduera biologiko handia dute, eta ternario-konplexuekterbioa, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O, efektu antibacterial eta bakterizida onak dituzte Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis eta Escherichia coli, espektro zabaleko propietate antibacterialekin. Konplexu horien azterketak farmako bakterizida modernoentzako ikerketa-norabide berria eskaintzen du.
Lumineszentziaren arloan erabiltzen da
Material optoelektroniko modernoak fosforoen oinarrizko hiru kolore erabiltzea eskatzen du, hots, gorria, berdea eta urdina, hainbat kolore sintetizatzeko erabil daitezkeenak. Eta terbioa ezinbesteko osagaia da kalitate handiko hauts fluoreszente berde askotan. Lur arraroen koloreko telebistako hauts fluoreszente gorriaren jaiotzak eskaria suspertu baduitrioaetaeuropioa, orduan terbioaren aplikazioa eta garapena lur arraroen hiru kolore primarioko hauts fluoreszenteak sustatu dira lanparatarako. 1980ko hamarkadaren hasieran, Philips-ek munduko lehen lanpara fluoreszente trinkoa asmatu zuen eta azkar sustatu zuen mundu osoan. Tb3 + ioiek argi berdea igor dezakete 545 nm-ko uhin-luzerarekin, eta ia lur arraroen hauts fluoreszente berde guztiek erabiltzen duteterbioa, aktibatzaile gisa.
Koloretako telebista katodiko hodietarako (CRT) erabilitako hauts fluoreszente berdea beti izan da batez ere zink sulfuro merke eta eraginkorrean oinarrituta, baina terbio hautsa beti erabili izan da proiekzio koloreko telebistako hauts berde gisa, hala nola Y2SiO5: Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, eta LaOBr: Tb3+. Pantaila handiko definizio handiko telebista (HDTV) garatzearekin batera, CRTentzako errendimendu handiko hauts fluoreszente berdeak ere garatzen ari dira. Esaterako, atzerrian hauts fluoreszente berde hibrido bat garatu da, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+ eta Y2SiO5: Tb3+z osatua, korronte dentsitate handiko lumineszentzia-eraginkortasun bikaina dutenak.
X izpien hauts fluoreszente tradizionala kaltzio-tungstatoa da. 1970eko eta 1980ko hamarkadetan, sentsibilizazio pantailetarako lur arraroen hauts fluoreszenteak garatu ziren, esaterako.terbioa,lantano sulfuro oxido aktibatua, terbio aktibatu lantano bromuro oxidoa (pantaila berdeetarako) eta terbio aktibatu itrio sulfuro oxidoa. Kaltzio-tungstatoarekin alderatuta, lur arraroen hauts fluoreszenteak pazienteentzako X izpien irradiazio-denbora % 80 murriztu dezake, X izpien filmen bereizmena hobetu, X izpien hodien bizi-iraupena luzatu eta energia-kontsumoa murrizten du. Terbioa hauts fluoreszentearen aktibatzaile gisa ere erabiltzen da X izpien medikuntza hobetzeko pantailetarako, eta horrek X izpien bihurketa irudi optikoen sentikortasuna asko hobe dezake, X izpien filmen argitasuna hobetu eta X-en esposizio-dosia asko murrizten du. izpiak giza gorputzari (% 50 baino gehiago).
Terbioaargi urdinak piztutako LED fosforo zuriaren aktibazio gisa ere erabiltzen da erdieroaleen argiztapen berrirako. Terbio aluminiozko magneto optikozko fosforoak ekoizteko erabil daiteke, argi urdina igortzen duten diodoak kitzikapen argi iturri gisa erabiliz, eta sortutako fluoreszentzia kitzikapen argiarekin nahasten da argi zuri purua sortzeko.
Terbioz egindako material elektroluminiszenteek batez ere zink sulfurozko hauts fluoreszente berdea duteterbioaaktibatzaile gisa. Irradiazio ultramorearen azpian, terbioaren konplexu organikoek fluoreszentzia berde indartsua igor dezakete eta film meheko material elektroluminiszente gisa erabil daitezke. Azterketan aurrerapen garrantzitsuak eman diren arrenlur arraroaFilm mehe elektroluminiszente konplexu organikoek, oraindik hutsune jakin bat dago praktikotasunetik, eta lur arraroen film mehe elektroluminiszente eta gailu konplexu organikoei buruzko ikerketa sakona da oraindik.
Terbioaren fluoreszentzia-ezaugarriak fluoreszentzia-zunda gisa ere erabiltzen dira. Ofloxacin terbium (Tb3+) konplexuaren eta azido desoxirribonukleikoaren (DNA) arteko elkarrekintza fluoreszentzia eta xurgapen espektroak erabiliz aztertu da, hala nola ofloxacin terbiumaren (Tb3+) fluoreszentzia zunda. Emaitzek erakutsi zuten ofloxacin Tb3+zundak DNA molekulen arteko lotura bat sor dezakeela eta azido desoxirribonukleikoak nabarmen hobetu dezake ofloxacin Tb3+sistemaren fluoreszentzia. Aldaketa horretan oinarrituta, azido desoxirribonukleikoa zehaztu daiteke.
Material magnetooptikoetarako
Faraday efektua duten materialak, material magnetooptiko gisa ere ezagunak, asko erabiltzen dira laserretan eta beste gailu optikoetan. Bi material magnetooptiko mota daude: kristal magnetooptikoak eta beira magnetooptikoa. Horien artean, kristal magnetooptikoek (esaterako, itrio-burdinazko granatea eta terbio-gallio-granatea) funtzionamendu-maiztasun erregulagarriaren eta egonkortasun termiko handiko abantailak dituzte, baina garestiak eta fabrikatzeko zailak dira. Gainera, Faraday errotazio-angelu handiak dituzten kristal magneto-optiko askok xurgapen handia dute uhin laburrean, eta horrek erabilera mugatzen du. Kristal magnetooptikoekin alderatuta, beira magnetooptikoak transmisio handiko abantaila du eta bloke edo zuntz handietan erraz bihur daiteke. Gaur egun, Faraday efektu handia duten betaurreko magnetooptikoak batez ere lur arraroen dopatutako betaurrekoak dira.
Biltegiratze magnetooptikoko materialetarako erabiltzen da
Azken urteotan, multimedia eta ofimatika azkarren garapenarekin, ahalmen handiko disko magnetiko berrien eskaera areagotu egin da. Metal amorfo terbio trantsizio metal aleazio film meheak errendimendu handiko magneto-disko optikoak fabrikatzeko erabili dira. Horien artean, TbFeCo aleaziozko film meheak du errendimendurik onena. Terbioan oinarritutako material magnetooptikoak ekoitzi dira eskala handian, eta haiekin egindako disko magnetooptikoak ordenagailuak biltegiratzeko osagai gisa erabiltzen dira, biltegiratze ahalmena 10-15 aldiz handitu delarik. Edukiera handiko eta sarbide azkarreko abiaduraren abantailak dituzte, eta dentsitate handiko disko optikoetarako erabiltzen direnean, hamarnaka mila aldiz garbitu eta estali daitezke. Material garrantzitsuak dira informazioa biltegiratzeko teknologia elektronikoan. Ikusgarri eta infragorri hurbileko bandetan gehien erabiltzen den material magnetooptikoa Terbium Gallium Garnet (TGG) kristal bakarrekoa da, hau da, Faraday errotagailuak eta isolatzaileak egiteko material magnetooptikorik onena.
Beira magneto optikorako
Faraday magneto-beira optikoak gardentasun eta isotropia onak ditu ikusgai eta infragorrien eskualdeetan, eta hainbat forma konplexu sor ditzake. Tamaina handiko produktuak ekoiztea erraza da eta zuntz optikoetara sar daiteke. Hori dela eta, aplikazio aukera zabalak ditu magnetooptikoko gailuetan, hala nola isolatzaile magnetooptikoetan, modulatzaile magnetooptikoetan eta zuntz optikoko korronte sentsoreetan. Momentu magnetiko handia eta ikusgarri eta infragorrien barrutian duen xurgapen koefiziente txikia dela eta, Tb3 + ioiak lur arraroen ioiak bihurtu dira betaurreko magnetooptikoetan.
Terbio disprosio aleazio ferromagnetoestrictiboa
mendearen amaieran, munduko iraultza teknologikoaren etengabeko sakontzearekin, lur arraroen aplikazio-material berriak azkar sortzen ari ziren. 1984an, Iowako Estatu Unibertsitateak, AEBetako Energia Saileko Ames Laborategiak eta AEBetako Armadaren Gainazaleko Armen Ikerketa Zentroak (hortik sortu zen Edge Technology Corporation (ET REMA) erakundearen langile nagusia) elkarlanean aritu ziren arraro berri bat garatzeko. lurreko material adimenduna, hots, terbio disprosioa material magnetoestrictiboa ferromagnetikoa. Material adimendun berri honek energia elektrikoa energia mekaniko bihurtzeko ezaugarri bikainak ditu. Material magnetoestrictibo erraldoi honekin egindako urpeko eta elektro-akustiko transduktoreak arrakastaz konfiguratu dira itsas ekipoetan, petrolio-putzuen detektatzeko bozgorailuetan, zarata eta bibrazioen kontrol-sistemetan eta ozeanoen esplorazio eta lurpeko komunikazio-sistemetan. Hori dela eta, terbio-disprosio-burdinazko material magnetoestrictibo erraldoia jaio bezain laster, mundu osoko herrialde industrializatuen arreta zabala jaso zuen. AEBetako Edge Technologies 1989an hasi zen terbio disprosio burdinazko material magnetoestrictibo erraldoiak ekoizten eta Terfenol D izena jarri zieten. Ondoren, Suediak, Japoniak, Errusiak, Erresuma Batuak eta Australiak ere garatu zituzten terbio disprosioko burdinazko material magnetostriktiboak.
Estatu Batuetan material honen garapenaren historiatik, bai materialaren asmakuntzak bai bere lehen aplikazio monopolistikoak industria militarrarekin (esaterako, itsas armadarekin) lotura zuzena dute. Txinako armada eta defentsa sailak pixkanaka material honen ulermena indartzen ari diren arren. Hala ere, Txinaren indar nazional integralaren hobekuntza esanguratsuarekin, 21. mendeko estrategia militar lehiakorra lortzeko eta ekipamendu maila hobetzeko eskaria oso premiazkoa izango da. Hori dela eta, militar eta defentsa nazionaleko departamentuek terbio-disprosio-burdinazko material magnetoestrictibo erraldoien erabilera zabala behar historikoa izango da.
Laburbilduz, propietate bikain askoterbioabihurtu material funtzional askoren ezinbesteko kide eta posizio ordezkaezina aplikazio eremu batzuetan. Hala ere, terbioaren prezio altua dela eta, jendea aztertzen aritu da nola saihestu eta gutxitu terbioaren erabilera ekoizpen kostuak murrizteko. Adibidez, lur arraroen material magnetooptikoak ere kostu baxua erabili beharko luketedisprosio burdinakobaltoa edo gadolinio terbio kobaltoa ahal den neurrian; Saiatu erabili behar den hauts fluoreszente berdean terbio edukia murrizten. Prezioa faktore garrantzitsu bat bihurtu da erabilera hedatua mugatzen duenterbioa. Baina material funtzional askok ezin dute hutsik egin, beraz, "altzairu ona xaflan erabiltzea" printzipioari eutsi behar diogu eta erabilera aurrezten saiatu behar dugu.terbioaahal den neurrian.
Argitalpenaren ordua: 2023-urri-25