Terbiumheart ta de kategory fan swiere seldsume ierden, mei in lege oerfloed yn 'e ierdkoarste op mar 1,1 ppm.Terbium oksidegoed foar minder as 0,01% fan 'e totale seldsume ierden. Sels yn it hege yttrium-ion-type swiere seldsume ierderts mei de heechste ynhâld fan terbium, makket de terbium-ynhâld mar 1,1-1,2% fan it totaal út.seldsume ierde, wat oanjout dat it heart ta de "eale" kategory fanseldsume ierdeeleminten. Foar mear as 100 jier sûnt de ûntdekking fan terbium yn 1843, hawwe de krapte en wearde har praktyske tapassing foar in lange tiid foarkommen. Dat is pas yn de ôfrûne 30 jierterbiumhat syn unike talint sjen litten.
Skiednis ûntdekke
De Sweedske skiekundige Carl Gustaf Mosander ûntduts terbium yn 1843. Hy ûntduts de ûnreinheden ynyttrium oksideenY2O3. Yttriumis neamd nei it doarp Itby yn Sweden. Foar it ûntstean fan technology foar ionútwikseling waard terbium net isolearre yn syn suvere foarm.
Mossander earst ferdieldyttrium oksideyn trije dielen, allegear neamd nei ertsen:yttrium okside, erbium okside, enterbium okside. Terbium oksidewie oarspronklik gearstald út in rôze diel, fanwege it elemint no bekend aserbium. Erbium okside(ynklusyf wat wy no terbium neame) wie oarspronklik in kleurleas diel yn oplossing. It ûnoplosbere okside fan dit elemint wurdt as brún beskôge.
Lettere arbeiders fûnen it lestich om lytse kleurleazen te observearjen "erbium okside", mar it oplosbere rôze diel kin net negearre wurde. It debat oer it bestean fanerbium oksidehat ferskate kearen ûntstien. Yn 'e gaos waard de oarspronklike namme omkeard en siet de útwikseling fan nammen fêst, sadat it rôze diel úteinlik neamd waard as in oplossing mei erbium (yn 'e oplossing wie it rôze). It wurdt no leaud dat arbeiders dy't natriumdisulfide of kaliumsulfaat brûke om ceriumdioxide te ferwiderjenyttrium oksideûnbedoeld draaieterbiumyn cerium befetsjende precipitaten. Op it stuit bekend as 'terbium', mar sawat 1% fan it orizjineelyttrium oksideis oanwêzich, mar dit is genôch om oerdrage in ljocht giele kleur oanyttrium okside. Dêrom,terbiumis in sekundêre komponint dy't it yn earste ynstânsje befette, en it wurdt kontrolearre troch syn direkte buorlju,gadoliniumendysprosium.
Neitiid, wannear oarsseldsume ierdeeleminten waarden skieden fan dit mingsel, nettsjinsteande it oanpart fan it okside, de namme fan terbium waard bewarre oant úteinlik, it brune okside fanterbiumwaard krigen yn suvere foarm. Undersikers yn 'e 19e ieu brûkten gjin ultravioletfluoreszenstechnology om ljochte giele of griene knobbels (III) te observearjen, wêrtroch it makliker waard foar terbium te erkennen yn fêste miks of oplossingen.
Elektronen konfiguraasje
Elektroanyske yndieling:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
De elektroanyske regeling fanterbiumis [Xe] 6s24f9. Normaal kinne mar trije elektroanen fuorthelle wurde foardat de nukleêre lading te grut wurdt om fierder te ionisearjen. Lykwols, yn it gefal fanterbium, de semi ynfolleterbiumsoarget foar fierdere ionisaasje fan it fjirde elektroan yn 'e oanwêzigens fan in tige sterke oksidant lykas fluorgas.
Metaal
Terbiumis in sulveren wyt seldsume ierdemetaal mei duktiliteit, taaiens en sêftens dat kin wurde snije mei in mes. Smeltpunt 1360 ℃, kookpunt 3123 ℃, tichtens 8229 4kg/m3. Yn ferliking mei iere lanthanide-eleminten is it relatyf stabyl yn 'e loft. It njoggende elemint fan lanthanide-eleminten, terbium, is in tige beladen metaal dat reagearret mei wetter om wetterstofgas te foarmjen.
Yn de natuer,terbiumis nea fûn te wêzen in frije elemint, oanwêzich yn lytse bedraggen yn fosfor cerium thorium sân en silisium beryllium yttrium erts.Terbiumbestiet tegearre mei oare seldsume ierde-eleminten yn monazitsân, mei in oer it generaal 0,03% terbiumynhâld. Oare boarnen omfetsje yttriumfosfaat en seldsum ierdgoud, dy't beide miks binne fan oksides dy't oant 1% terbium befetsje.
Oanfraach
De tapassing fanterbiumgiet meast om hege-tech fjilden, dy't technology yntinsive en kennis yntinsive cutting-edge projekten, likegoed as projekten mei wichtige ekonomyske foardielen, mei oantreklike ûntwikkeling perspektyf.
De wichtichste tapassingsgebieten omfetsje:
(1) Brûkt yn 'e foarm fan mingde seldsume ierden. Bygelyks, it wurdt brûkt as in seldsume ierde gearstalde meststof en feed additief foar lânbou.
(2) Aktivator foar grien poeder yn trije primêre fluorescent poeders. Moderne opto-elektroanyske materialen fereaskje it gebrûk fan trije basiskleuren fan fosforen, nammentlik read, grien en blau, dy't kinne wurde brûkt om ferskate kleuren te synthesearjen. Enterbiumis in ûnmisbere komponint yn in protte hege kwaliteit griene fluorescent poeders.
(3) Wurdt brûkt as magneto optysk opslachmateriaal. Amorfe metalen terbium oergong metalen alloy tinne films binne brûkt foar it produsearjen fan hege-optreden magneto optyske skiven.
(4) Manufacturing magneto optyske glês. Faraday rotatorysk glês mei terbium is in wichtich materiaal foar it meitsjen fan rotators, isolatoren en sirkulators yn lasertechnology.
(5) De ûntwikkeling en ûntwikkeling fan terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy (TerFenol) hat iepene nije applikaasjes foar terbium.
Foar lânbou en feehâlderij
Rare ierdeterbiumkin de kwaliteit fan gewaaksen ferbetterje en de snelheid fan fotosynteze ferheegje binnen in bepaald konsintraasjeberik. De kompleksen fan terbium hawwe hege biologyske aktiviteit, en de ternêre kompleksen fanterbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O, hawwe goede antibacteriële en bactericidal effekten op Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, en Escherichia coli, mei breed-spektrum antibacteriële eigenskippen. De stúdzje fan dizze kompleksen jout in nije ûndersyk rjochting foar moderne bactericidal drugs.
Wurdt brûkt op it mêd fan luminescence
Moderne opto-elektroanyske materialen fereaskje it gebrûk fan trije basiskleuren fan fosforen, nammentlik read, grien en blau, dy't kinne wurde brûkt om ferskate kleuren te synthesearjen. En terbium is in ûnmisbere komponint yn in protte heechweardige griene fluorescent poeders. As de berte fan seldsume ierde kleur TV reade fluorescent poeder hat stimulearre de fraach neiyttriumeneuropium, dan binne de tapassing en ûntwikkeling fan terbium befoardere troch seldsume ierde trije primêre kleur griene fluorescent poeder foar lampen. Yn 'e iere 1980's útfûn Philips de earste kompakte enerzjybesparjende fluorescent lamp yn 'e wrâld en promovearre it gau wrâldwiid. Tb3 + ionen kinne grien ljocht útstjitte mei in golflingte fan 545nm, en hast alle seldsume ierde griene fluorescent poeders brûketerbium, as aktivator.
It griene fluorescent poeder dat brûkt wurdt foar kleur TV kathodestraalbuizen (CRT's) is altyd benammen basearre op goedkeap en effisjint sinksulfide, mar terbiumpoeder is altyd brûkt as projeksjekleur TV grien poeder, lykas Y2SiO5: Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, en LaOBr: Tb3+. Mei de ûntwikkeling fan hege-definysje-televyzje mei grut skerm (HDTV), wurde ek hege prestaasjes griene fluorescent poeders foar CRT's ûntwikkele. Bygelyks, in hybride griene fluorescent poeder is yn it bûtenlân ûntwikkele, besteande út Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, en Y2SiO5: Tb3+, dy't poerbêste luminescenseffisjinsje hawwe by hege aktuele tichtens.
De tradisjonele X-ray fluorescent poeder is calcium wolframaat. Yn de jierren 1970 en 1980 waarden seldsume ierde fluorescent poeders foar sensibilisaasjeskermen ûntwikkele, lykasterbium, aktivearre lanthanum sulfide okside, terbium aktivearre lanthanum bromide okside (foar griene skermen), en terbium aktivearre yttrium sulfide okside. Yn ferliking mei kalsiumwolframaat kin seldsume ierde fluorescent poeder de tiid fan röntgenbestraling foar pasjinten mei 80% ferminderje, de resolúsje fan röntgenfilms ferbetterje, de libbensduur fan röntgenbuizen ferlingje en enerzjyferbrûk ferminderje. Terbium wurdt ek brûkt as fluorescent poederaktivator foar medyske röntgenferbetteringskermen, dy't de gefoelichheid fan röntgenkonverzje yn optyske ôfbyldings sterk ferbetterje kinne, de dúdlikens fan röntgenfilms ferbetterje en de eksposysjedosis fan röntgenfilms sterk ferminderje. strielen nei it minsklik lichem (mei mear as 50%).
Terbiumwurdt ek brûkt as aktivator yn 'e wite LED-fosfor opwekke troch blau ljocht foar nije semiconductor-ferljochting. It kin brûkt wurde om terbium aluminium magneto optyske kristal fosfor te produsearjen, mei help fan blauwe ljocht emitting diodes as excitation ljocht boarnen, en de oanmakke fluorescence wurdt mingd mei it excitation ljocht te produsearje suver wyt ljocht
De electroluminescent materialen makke fan terbium benammen befetsje sink sulfide griene fluorescent poeder meiterbiumas aktivator. Under ultravioletbestraling kinne organyske kompleksen fan terbium sterke griene fluoreszinsje útstjoere en kinne brûkt wurde as tinne film elektroluminescent materialen. Hoewol't wichtige foarútgong is makke yn 'e stúdzje fanseldsume ierdeorganyske komplekse electroluminescent tinne films, der is noch in beskate gat út praktykens, en ûndersyk op seldsume ierde organyske komplekse electroluminescent tinne films en apparaten is noch yn djipte.
De fluorescinsje-kenmerken fan terbium wurde ek brûkt as fluorescinsjeprobes. De ynteraksje tusken ofloxacin terbium (Tb3+) kompleks en deoxyribonucleic acid (DNA) waard bestudearre mei help fan fluorescence en absorption spectra, lykas de fluorescence probe fan ofloxacin terbium (Tb3+). De resultaten lieten sjen dat de ofloxacin Tb3+-probe in groove-bining mei DNA-molekulen foarmje kin, en deoxyribonucleic acid kin de fluoreszinsje fan it ofloxacin Tb3+-systeem signifikant ferbetterje. Op grûn fan dizze feroaring kin deoxyribonucleic acid bepaald wurde.
Foar magneto optyske materialen
Materialen mei Faraday-effekt, ek wol magneto-optyske materialen neamd, wurde in protte brûkt yn lasers en oare optyske apparaten. D'r binne twa mienskiplike soarten magneto-optyske materialen: magneto-optyske kristallen en magneto-optyske glês. Under harren, magneto-optyske kristallen (lykas yttrium izeren granaat en terbium gallium granaat) hawwe de foardielen fan ferstelbere bestjoeringssysteem frekwinsje en hege termyske stabiliteit, mar se binne djoer en dreech te meitsjen. Dêrnjonken hawwe in protte magneto-optyske kristallen mei hege Faraday-rotaasjehoeken hege absorption yn it koartewelleberik, wat har gebrûk beheint. Yn ferliking mei magneto-optyske kristallen hat magneto-optysk glês it foardiel fan hege transmittânsje en is maklik te meitsjen yn grutte blokken as fezels. Op it stuit binne magneto-optyske glêzen mei in hege Faraday-effekt benammen seldsume ierdoptyske glêzen.
Wurdt brûkt foar magneto optyske opslachmaterialen
Yn 'e ôfrûne jierren, mei de rappe ûntwikkeling fan multimedia en kantoarautomatisearring, is de fraach nei nije magnetyske skiven mei hege kapasiteit tanommen. Amorfe metalen terbium oergong metalen alloy tinne films binne brûkt foar it produsearjen fan hege-optreden magneto optyske skiven. Under harren hat de TbFeCo alloy tinne film de bêste prestaasje. Terbium basearre magneto-optyske materialen binne produsearre op in grutte skaal, en magneto-optyske skiven makke fan harren wurde brûkt as kompjûter opslach komponinten, mei opslach kapasiteit ferhege troch 10-15 kear. Se hawwe de foardielen fan grutte kapasiteit en flugge tagong snelheid, en kin wurde wiske en coated tsientûzenen kearen doe't brûkt foar hege tichtheid optyske skiven. Se binne wichtige materialen yn technology foar elektroanyske opslach fan ynformaasje. It meast brûkte magneto-optyske materiaal yn 'e sichtbere en near-ynfraread bands is Terbium Gallium Garnet (TGG) ienkristal, dat is it bêste magneto-optyske materiaal foar it meitsjen fan Faraday-rotators en isolators.
Foar magneto optysk glês
Faraday magneto optysk glês hat goede transparânsje en isotropy yn 'e sichtbere en ynfrareadregio's, en kin ferskate komplekse foarmen foarmje. It is maklik om produkten mei grutte produkten te produsearjen en kin wurde lutsen yn optyske fezels. Dêrom hat it brede tapassingsperspektyf yn magneto-optyske apparaten lykas magneto-optyske isolatoren, magneto-optyske modulators, en glêstriedstroomsensors. Troch syn grutte magnetyske momint en lytse absorptionskoëffisjint yn it sichtbere en ynfraread berik, binne Tb3 + ioanen gewoan brûkt wurden yn seldsume ierde-ionen yn magneto-optyske glêzen.
Terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy
Oan 'e ein fan' e 20e ieu, mei de trochgeande ferdjipjen fan 'e wrâldtechnologyske revolúsje, waarden nije seldsume ierdeapplikaasjematerialen rap opkommen. Yn 1984 wurken Iowa State University, it Ames Laboratory fan it Amerikaanske ministearje fan enerzjy, en it US Navy Surface Weapons Research Centre (dêr't it haadpersoniel fan 'e letter oprjochte Edge Technology Corporation (ET REMA) út kaam) gear om in nije seldsume te ûntwikkeljen ierde yntelligint materiaal, nammentlik terbium dysprosium ferromagnetysk magnetostrictive materiaal. Dit nije yntelliginte materiaal hat poerbêste skaaimerken fan it fluch omsette fan elektryske enerzjy yn meganyske enerzjy. De ûnderwetter- en elektro-akoestyske transducers makke fan dit gigantyske magnetostrictive materiaal binne mei súkses konfigureare yn marine-apparatuer, sprekkers foar oaljeboarndeteksje, systemen foar lûd- en trillingskontrôle, en oseaanferkenning en ûndergrûnske kommunikaasjesystemen. Dêrom, sa gau as it terbium dysprosium izeren reus magnetostrictive materiaal waard berne, krige it wiidferspraat omtinken fan yndustrialisearre lannen om 'e wrâld. Edge Technologies yn 'e Feriene Steaten begûn te produsearjen terbium dysprosium izer gigantyske magnetostrictive materialen yn 1989 en neamde se Terfenol D. Ferfolgens, Sweden, Japan, Ruslân, it Feriene Keninkryk, en Austraalje ûntwikkele ek terbium dysprosium izer reus magnetostrictive materialen.
Ut 'e skiednis fan' e ûntwikkeling fan dit materiaal yn 'e Feriene Steaten binne sawol de útfining fan it materiaal as har iere monopolistyske tapassingen direkt relatearre oan 'e militêre yndustry (lykas de marine). Hoewol't Sina syn militêre en definsje ôfdielings stadichoan fersterkjen harren begryp fan dit materiaal. Mei de signifikante ferbettering fan 'e wiidweidige nasjonale krêft fan Sina sil de fraach nei it realisearjen fan in militêre konkurrinsjestrategy fan' e 21e ieu en it ferbetterjen fan apparatuernivo's perfoarst heul driuwend wêze. Dêrom sil it wiidferspraat gebrûk fan terbium dysprosium izeren reus magnetostrictive materialen troch militêre en nasjonale definsjeôfdielingen in histoaryske needsaak wêze.
Koartsein, de protte treflike eigenskippen fanterbiummeitsje it in ûnmisber lid fan in protte funksjonele materialen en in ûnferfangbere posysje yn guon tapassingsfjilden. Troch de hege priis fan terbium hawwe minsken lykwols ûndersocht hoe it gebrûk fan terbium te foarkommen en te minimalisearjen om produksjekosten te ferminderjen. Bygelyks, seldsume ierde magneto-optyske materialen moatte ek lege kosten brûkedysprosium izerkobalt of gadolinium terbium kobalt safolle mooglik; Besykje de ynhâld fan terbium te ferminderjen yn it griene fluorescent poeder dat brûkt wurde moat. Priis is in wichtige faktor wurden dy't it wiidferspraat gebrûk fan beheineterbium. Mar in protte funksjonele materialen kinne net sûnder, dus wy moatte har oan it prinsipe fan "gebrûk fan goed stiel op it blêd" en besykje it gebrûk fan te bewarjenterbiumsafolle mooglik.
Post tiid: Oct-25-2023