Terbiumki dwe nan kategori a nan louLatè ra, ak yon abondans ki ba nan kwout Latè a nan sèlman 1.1 ppm. Terbium oksid konte pou mwens pase 0.01% nan total tè yo ra. Menm nan kalite ion segondè ion an lou minrè ki ra ak kontni ki pi wo nan terbium, kontni an terbium sèlman konte pou 1.1-1.2% nan tè a total ki ra, ki endike ke li ki dwe nan kategori a "nòb" nan eleman latè ra. Pou plis pase 100 ane depi dekouvèt la nan terbium nan 1843, rate li yo ak valè yo te anpeche aplikasyon pratik li yo pou yon tan long. Li se sèlman nan 30 ane ki sot pase yo ki terbium te montre talan inik li yo。
Dekouvri istwa
Swedish magazen Carl Gustaf Mosander dekouvri terbium nan 1843. Li te jwenn enpurte li yo nanYttrium (iii) oksidakY2O3. Yttrium yo te rele apre vilaj la nan Ytterby nan Sweden. Anvan aparisyon teknoloji echanj ion, terbium pa te izole nan fòm pi li yo.
Mosant premye divize yttrium (III) oksid nan twa pati, tout rele apre minre: yttrium (III) oksid,Erbium (III) oksid, ak oksid terbium. Te oksid terbium orijinal ki konpoze de yon pati woz, akòz eleman an kounye a li te ye tankou erbium. "Erbium (III) oksid" (ki gen ladan sa nou kounye a rele terbium) te orijinèlman pati a esansyèlman san koulè nan solisyon an. Se oksid la solubl nan eleman sa a konsidere kòm mawon.
Travayè pita te kapab diman obsève ti san koulè "erbyòm (III) oksid la", men pati a soluble woz pa t 'kapab inyore. Deba sou egzistans oksid erbium (III) te parèt repete. Nan dezòd la, yo te non orijinal la ranvèse ak echanj la nan non te kole, se konsa yo te pati a woz evantyèlman mansyone kòm yon solisyon ki gen erbium (nan solisyon an, li te woz). Li se kounye a kwè ke travayè ki sèvi ak sodyòm bisulfate oswa potasyòm silfat pranSeryòm (IV) oksidSoti nan yttrium (III) oksid ak envolontè vire terbium nan yon sediman ki gen Seryòm. Se sèlman apeprè 1% nan yttrium orijinal la (III) oksid, kounye a li te ye tankou "terbium", se ase yo pase yon koulè jòn nan oksid yttrium (III). Se poutèt sa, terbium se yon eleman segondè ki okòmansman ki genyen li, epi li se kontwole pa vwazen imedya li yo, gadolinyòm ak dispozyòm.
Apre sa, chak fwa yo te separe lòt eleman sou latè ki ra nan melanj sa a, kèlkeswa pwopòsyon oksid la, yo te kenbe non terbium la jouk finalman, yo te jwenn oksid mawon nan terbium nan fòm pi. Chèchè nan 19yèm syèk la pa t 'itilize teknoloji fluoresans iltravyolèt yo obsève klere jòn oswa vèt nodul (III), fè li pi fasil pou terbium yo dwe rekonèt nan melanj solid oswa solisyon yo.
Konfigirasyon elèktron
Konfigirasyon elèktron:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F9
Konfigirasyon elèktron nan terbium se [Xe] 6S24F9. Nòmalman, se sèlman twa elektwon yo ka retire anvan chaj nikleyè a vin twò gwo yo dwe plis ionized, men nan ka a nan terbium, semi terbyòm plen pèmèt katriyèm elèktron la yo dwe plis ionized nan prezans oksidan trè fò tankou gaz fliyò.
Terbium se yon ajan blan ki ra metal sou latè ak duktilite, andirans, ak tendres ki ka koupe ak yon kouto. Pwen k ap fonn 1360 ℃, pwen bouyi 3123 ℃, dansite 8229 4kg/m3. Konpare ak lantan an byen bonè, li se relativman ki estab nan lè a. Kòm eleman nan nevyèm nan lantanid, terbium se yon metal ak elektrisite fò. Li reyaji ak dlo yo fòme idwojèn.
Nan lanati, terbium pa janm te jwenn yo dwe yon eleman gratis, yon ti kantite lajan ki egziste nan fosfocium sab torium ak gadolinite. Terbium coexists ak lòt eleman latè ra nan sab monazit, ak yon jeneralman 0.03% kontni terbium. Lòt sous yo se xenotime ak nwa minre lò ra, tou de nan yo ki melanj nan oksid ak gen jiska 1% terbium.
Aplikasyon
Aplikasyon an nan terbium sitou enplike nan gwo teknoloji jaden yo, ki se teknoloji entansif ak konesans entansif pwojè dènye kri, osi byen ke pwojè ak benefis enpòtan ekonomik, ak kandida devlopman atire.
Zòn aplikasyon prensipal yo enkli:
(1) itilize nan fòm lan nan tè melanje ra. Pou egzanp, li se itilize kòm yon ra Latè angrè konpoze ak aditif manje pou agrikilti.
(2) aktivatè pou poud vèt nan twa poud prensipal fliyoresan. Materyèl modèn optoelectronic mande pou yo sèvi ak twa koulè debaz nan fosfò, sètadi wouj, vèt, ak ble, ki ka itilize yo fè sentèz divès koulè. Ak terbium se yon eleman endispansab nan anpil-wo kalite vèt poud fliyoresan.
(3) itilize kòm yon materyèl depo mayetik optik. Amorphe metal terbium tranzisyon alyaj alyaj fim mens yo te itilize fabrike pèfòmans-wo mayo-optik disk.
(4) Faktori Magneto Optical Glass. Faraday wotasyon vè ki gen terbium se yon materyèl kle pou manifakti rotators, izolatè, ak sikilatè nan teknoloji lazè.
(5) Devlopman ak devlopman nan terbium dispozyòm feromagnetostrictive alyaj (terfenol) te louvri moute aplikasyon pou nouvo pou terbium.
Pou agrikilti ak elvaj bèt
Terbium sou latè ki ra ka amelyore kalite rekòt yo epi ogmante pousantaj fotosentèz la nan yon seri konsantrasyon sèten. Konplèks terbium gen gwo aktivite byolojik. Konplèks Ternary nan terbium, TB (ALA) 3benim (CLO4) 3 · 3H2O, gen bon efè anti -bakteri ak bakterisid sou Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis ak Escherichia coli. Yo gen gwo spectre anti -bakteri. Etid la nan konplèks sa yo bay yon nouvo direksyon rechèch pou dwòg bakterisid modèn.
Yo itilize nan jaden an nan luminesans
Materyèl modèn optoelectronic mande pou yo sèvi ak twa koulè debaz nan fosfò, sètadi wouj, vèt, ak ble, ki ka itilize yo fè sentèz divès koulè. Ak terbium se yon eleman endispansab nan anpil-wo kalite vèt poud fliyoresan. Si nesans la nan televizyon ki ra sou latè poud fliyoresan wouj te ankouraje demann lan pou yttrium ak europium, Lè sa a, aplikasyon an ak devlopman nan terbium yo te ankouraje pa latè ki ra twa prensipal koulè vèt fliyoresan poud pou lanp. Nan kòmansman ane 1980 yo, Philips envante premye nan mond lan kontra enfòmèl ant enèji-ekonomize lanp fliyoresan ak byen vit ankouraje li globalman. TB3+iyon ka emèt limyè vèt ak yon longèdonn nan 545nm, ak prèske tout ra latè fosfò yo vèt itilize terbium kòm yon aktivatè.
Fosfò vèt la pou TV koulè katod Ray Tib (CRT) te toujou baze sou SULFID Avèk devlopman nan gwo ekran televizyon definisyon-wo (HDTV), pèfòmans-wo poud fliyoresan vèt pou CRTs yo tou ke yo te devlope. Pou egzanp, yon ibrid poud fliyoresan vèt te devlope aletranje, ki gen ladan Y3 (Al, Ga) 5O12: TB3+, LAOCL: TB3+, ak Y2SIO5: TB3+, ki gen ekselan efikasite luminesans nan dansite segondè aktyèl.
Tradisyonèl X-ray fliyoresan poud lan se kalsyòm Tungstate. In the 1970s and 1980s, rare earth phosphors for intensifying screens were developed, such as terbium activated sulfur Lanthanum oxide, terbium activated bromine Lanthanum oxide (for green screens), terbium activated sulfur Yttrium(III) oxide, etc. Compared with calcium tungstate, rare earth fluorescent powder can reduce the time of X-ray Iradyasyon pou pasyan pa 80%, amelyore rezolisyon an nan X-ray fim, pwolonje validite a nan X-ray tib, epi redwi konsomasyon enèji. Terbium se tou itilize kòm yon aktivatè poud fliyoresan pou medikal X-ray amelyorasyon ekran, ki ka anpil amelyore sansiblite a nan X-ray konvèsyon nan imaj optik, amelyore klè nan X-ray fim, ak anpil diminye dòz la ekspoze nan X-reyon nan kò imen an (pa plis pase 50%).
Terbium se tou itilize kòm yon aktivatè nan blan ki ap dirije fosfò a eksite pa limyè ble pou nouvo ekleraj semi -conducteurs. Li kapab itilize yo pwodwi terbium aliminyòm mayetik optik kristal fosfò, lè l sèvi avèk ble limyè emitting diodes kòm sous limyè eksitasyon, ak fluoresans la pwodwi melanje ak limyè a eksitasyon yo pwodwi pi limyè blan.
Materyèl yo electroluminescent te fè nan terbium sitou gen ladan zenk SULFIDE vèt fosfò ak terbium kòm aktivatè la. Anba iradyasyon iltravyolèt, konplèks òganik nan terbium ka emèt fò fluoresans vèt epi yo ka itilize kòm materyèl mens fim electroluminescent. Malgre ke yo te fè pwogrè siyifikatif nan etid la nan latè ra òganik konplèks fim electroluminescent mens, gen toujou yon espas sèten soti nan pratik, ak rechèch sou ra latè òganik konplèks electroluminescent fim mens ak aparèy se toujou nan pwofondè.
Karakteristik sa yo fluoresans nan terbium yo tou itilize kòm sond fluoresans. For example, Ofloxacin terbium (Tb3+) fluorescence probe was used to study the interaction between Ofloxacin terbium (Tb3+) complex and DNA (DNA) by fluorescence spectrum and absorption spectrum, indicating that Ofloxacin Tb3+probe can form a groove binding with DNA molecules, and DNA can significantly enhance the fluorescence of Ofloxacin TB3+sistèm. Baze sou chanjman sa a, ADN ka detèmine.
Pou mayetik materyèl optik
Materyèl ki gen efè Faraday, ke yo rele tou materyèl mayetik-optik, yo lajman ki itilize nan lazer ak lòt aparèy optik. Gen de kalite komen nan mayetik materyèl optik: Magneto kristal optik ak mayetik vè optik. Pami yo, kristal mayeto-optik (tankou yttrium ganèt fè ak terbium galrium ganèt) gen avantaj ki genyen nan reglabl frekans opere ak segondè estabilite tèmik, men yo se chè ak difisil fabrike. Anplis de sa, anpil kristal mayeto-optik ak ang wotasyon segondè yo gen gwo absòpsyon nan ranje a vag kout, ki limite itilize yo. Konpare ak kristal optik mayeto, mayo optik vè gen avantaj nan transmisyon segondè, epi li se fasil yo dwe te fè nan blòk gwo oswa fib. Kounye a, linèt mayeto-optik ak efè segondè Faraday yo se sitou ra linèt latè ion doped.
Itilize pou mayetik materyèl depo optik
Nan dènye ane yo, ak devlopman rapid nan miltimedya ak automatisation biwo, demann lan pou nouvo disk-wo kapasite disk te ogmante. Amorphe metal terbium tranzisyon metal alyaj fim yo te itilize yo fabrike pèfòmans-wo disk mayetik-optik. Pami yo, TBFeco alyaj fim nan mens gen pi bon pèfòmans lan. Terbium ki baze sou mayeto-optik materyèl yo te pwodwi sou yon echèl gwo, ak mayo-optik disk te fè nan men yo yo te itilize kòm konpozan depo òdinatè, ak kapasite depo ogmante pa 10-15 fwa. Yo gen avantaj ki genyen nan gwo kapasite ak vitès aksè vit, epi yo ka siye ak kouvwi dè dizèn de milye de fwa lè yo itilize pou gwo dansite disk optik. Yo se materyèl enpòtan nan teknoloji depo enfòmasyon elektwonik. Materyèl ki pi souvan itilize mayeto-optik nan bann vizib ak tou pre-enfrawouj yo se kristal sèl gallium Terbium (TGG) sèl, ki se pi bon materyèl la mayetik-optik pou fè faraday wotasyon ak izolatè.
Pou mayo optik vè
Faraday Magneto Optical Glass gen bon transparans ak izotropi nan rejyon yo vizib ak enfrawouj, epi yo ka fòme divès kalite fòm konplèks. Li fasil pou pwodwi pwodwi gwo gwosè epi yo ka trase nan fib optik. Se poutèt sa, li gen kandida aplikasyon gwo nan mayeto aparèy optik tankou mayetik izolatè optik, mayetik modulateur optik, ak fib optik detèktè aktyèl. Akòz gwo moman mayetik li yo ak koyefisyan absòpsyon ti nan ranje a vizib ak enfrawouj, iyon TB3+yo te vin souvan itilize iyon latè ki ra nan linèt mayetik optik.
Terbium dispozyòm feromagnetostrictive alyaj
Nan fen 20yèm syèk la, ak grandisan nan mond lan revolisyon syantifik ak teknolojik, nouvo ra Latè aplike materyèl yo ap émergentes rapidman. Nan lane 1984, Inivèsite Eta Iowa nan Etazini, Ames laboratwa nan Depatman Enèji Etazini nan Etazini yo ak US Marin Sifas Zam Rechèch Sant lan (pèsonèl prensipal la nan pita etabli Ameriken Edge Teknoloji Konpayi an (ET Rema) te soti nan sant la) ansanm devlope yon nouvo materyèl latè ra, sètadi terbium dispozyòm fè jeyan jeyan. Nouvo materyèl sa a entelijan gen karakteristik sa yo ekselan nan byen vit konvèti enèji elektrik nan enèji mekanik. Transducteurs anba dlo ak elektwo-acoustic te fè nan materyèl sa a jeyan magnetostrictive yo te avèk siksè configuré nan ekipman naval, lwil oliv byen deteksyon moun kap pale, bri ak sistèm kontwòl Vibration, ak eksplorasyon lanmè ak sistèm kominikasyon anba tè. Se poutèt sa, le pli vit ke te terbium dysprosium fè jeyan materyèl la magnetostrictive fèt, li te resevwa atansyon toupatou soti nan peyi endistriyalize atravè mond lan. Teknoloji Edge nan Etazini yo te kòmanse pwodwi terbium dispozyòm fè materyèl jeyan jeyan nan lane 1989 e yo te rele yo terfenol D. Imedyatman, Syèd, Japon, Larisi, Wayòm Ini a, ak Ostrali tou devlope terbium dysprosium jeyan materyèl jeyan.
Soti nan istwa a nan devlopman nan materyèl sa a nan Etazini yo, tou de envansyon nan materyèl la ak aplikasyon pou bonè monopol li yo dirèkteman gen rapò ak endistri a militè (tankou Marin a). Malgre ke depatman militè ak defans Lachin nan yo piti piti ranfòse konpreyansyon yo nan materyèl sa a. Sepandan, apre yo fin gen pouvwa konplè nasyonal Lachin nan siyifikativman ogmante, kondisyon yo ki pou reyalize estrateji nan konpetitif militè nan 21yèm syèk la ak amelyore nivo a nan ekipman pral sètènman dwe trè ijan. Se poutèt sa, itilize nan toupatou nan terbium dispozyòm fè materyèl jeyan jeyan pa depatman defans militè ak nasyonal yo pral yon nesesite istorik.
Nan ti bout tan, anpil pwopriyete yo ekselan nan terbium fè li yon manm endispansab nan anpil materyèl fonksyonèl ak yon pozisyon iranplasabl nan kèk jaden aplikasyon. Sepandan, akòz pri a segondè nan terbium, moun ki te etidye ki jan pou fè pou evite epi minimize itilize nan terbium yo nan lòd yo diminye depans pwodiksyon an. Pou egzanp, ra latè mayeto-optik materyèl ta dwe tou itilize pri ki ba-dispozyòm fè cobalt oswa Gadolinyòm terbium cobalt kòm anpil ke posib; Eseye diminye kontni an nan terbium nan poud lan vèt fliyoresan ki dwe itilize. Pri te vin yon faktè enpòtan ki mete restriksyon sou itilizasyon an toupatou nan terbium. Men, anpil materyèl fonksyonèl pa ka fè san li, se konsa nou dwe konfòme yo ak prensip la nan "lè l sèvi avèk bon asye sou lam la" epi eseye sove itilize nan terbium kòm anpil ke posib.
Post tan: Jul-05-2023