Terbiumbhaineann leis an gcatagóir na tromcréanna tearca, le raidhse íseal i screamh an Domhain ag 1.1 csm. Is ionann ocsaíd terbium agus níos lú ná 0.01% de na créanna neamhchoitianta iomlána. Fiú amháin i méine trom tearc-chré de chineál ian yttrium leis an ábhar is airde de terbium, ní dhéanann an cion terbium ach 1.1-1.2% den iomlán tearc-chré, rud a thugann le fios go mbaineann sé leis an gcatagóir “uasal” d'eilimintí tearc-chré. Le breis agus 100 bliain ó thángthas ar terbium in 1843, tá cosc curtha ar a fheidhm phraiticiúil le fada an lá mar gheall ar a ghanntanas agus a luach. Is le 30 bliain anuas a léirigh terbium a thallann uathúil.
Ag Lorg Stair
D’aimsigh an poitigéir Sualannach Carl Gustaf Mosander terbium in 1843. Fuair sé a neamhíonachtaí iOcsaíd yttrium(III).agusY2O3. Tá Yttrium ainmnithe as sráidbhaile Ytterby sa tSualainn. Roimh theacht chun cinn na teicneolaíochta malairte ian, ní raibh terbium scoite amach ina fhoirm íon.
Roinn Mosant ocsaíd Yttrium(III) ina thrí chuid ar dtús, agus iad go léir ainmnithe i ndiaidh mianta: Ocsaíd Yttrium(III),Ocsaíd Erbium(III)., agus ocsaíd terbium. Bhí ocsaíd terbium comhdhéanta de chuid bándearg ar dtús, mar gheall ar an eilimint ar a dtugtar erbium anois. Ba é “ocsaíd Erbium(III)” (lena n-áirítear an rud a dtugaimid anois air terbium) an chuid gan dath go bunúsach sa tuaslagán. Meastar go bhfuil ocsaíd dothuaslagtha an eilimint seo donn.
Is ar éigean a d’fhéadfadh oibrithe níos déanaí an “ocsaíd Erbium(III)” beag bídeach gan dath a fheiceáil, ach níorbh fhéidir neamhaird a dhéanamh den chuid bándearg intuaslagtha. Tharla díospóireachtaí arís agus arís eile faoi ocsaíd Erbium(III) a bheith ann. Sa chaos, aisiompaíodh an t-ainm bunaidh agus bhí malartú ainmneacha i bhfostú, agus mar sin luadh an chuid bándearg sa deireadh mar réiteach ina raibh erbium (sa réiteach, bhí sé bándearg). Creidtear anois go nglacann oibrithe a úsáideann bisulfate sóidiam nó sulfáit photaisiamOcsaíd ceiriam(IV).as ocsaíd Yttrium(III) agus déan terbium go neamhbheartaithe ina dhríodar ina bhfuil ceiriam. Ní leor ach thart ar 1% den bhunocsaíd Yttrium(III), ar a dtugtar “terbium anois”, chun dath buí a chur ar ocsaíd Yttrium(III). Dá bhrí sin, is comhpháirt thánaisteach é terbium a chuimsigh sé ar dtús, agus tá sé á rialú ag a chomharsana díreach, gadolinium agus dysprosium.
Ina dhiaidh sin, aon uair a scar eilimintí cré neamhchoitianta eile ón meascán seo, beag beann ar chomhréir an ocsaíd, coinníodh an t-ainm terbium go dtí ar deireadh, fuarthas an ocsaíd donn terbium i bhfoirm íon. Níor úsáid taighdeoirí sa 19ú haois teicneolaíocht fluaraiseachta ultraivialait chun nodules buí nó glas geal (III) a bhreathnú, rud a fhágann go bhfuil sé níos éasca terbium a aithint i meascáin nó réitigh soladacha.
Cumraíocht leictreon
Cumraíocht leictreon:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
Is é [Xe] 6s24f9 cumraíocht Leictreon an terbium. De ghnáth, ní féidir ach trí leictreon a bhaint sula n-éiríonn an lucht núicléach ró-mhór le tuilleadh ianaithe a dhéanamh, ach i gcás terbium, ceadaíonn terbium leathlíonta an ceathrú leictreon a ianú tuilleadh i láthair ocsaídeoirí an-láidir cosúil le gás fluairín.
Miotal tearc-chré airgid bán é Terbium le insínteacht, déineacht agus bogacht is féidir a ghearradh le scian. Leáphointe 1360 ℃, fiuchphointe 3123 ℃, dlús 8229 4kg/m3. I gcomparáid leis an Lanthanide luath, tá sé sách cobhsaí san aer. Mar an naoú eilimint de Lanthanide, is miotail é terbium le leictreachas láidir. Imoibríonn sé le huisce chun hidrigin a fhoirmiú.
Sa nádúr, níor aimsíodh riamh gur eilimint shaor é terbium, a bhfuil méid beag de ann i gaineamh tóiriam fosphocerium agus Gadolinite. Tá terbium cómhaireachtála le heilimintí tearc-chré eile i ngaineamh monazite, le cion terbium de ghnáth 0.03%. Foinsí eile is ea mianta óir Xenotime agus dubh neamhchoitianta, ar meascáin ocsaídí iad araon agus a bhfuil suas le 1% terbium iontu.
Iarratas
Is éard atá i gceist le cur i bhfeidhm terbium den chuid is mó réimsí ardteicneolaíochta, ar tionscadail iad atá dian ar theicneolaíocht agus eolas dian, chomh maith le tionscadail a bhfuil tairbhí eacnamaíocha suntasacha acu, a bhfuil ionchais tarraingteach forbartha acu.
I measc na bpríomhréimsí iarratais tá:
(1) Úsáidtear é i bhfoirm créanna tearca measctha. Mar shampla, úsáidtear é mar leasachán cumaisc tearc-chré agus breiseán beatha don talmhaíocht.
(2) Gníomhachtaithe le haghaidh púdar glas i dtrí púdar fluaraiseacha príomhúla. Éilíonn ábhair optoelectronic nua-aimseartha go n-úsáidfear trí dathanna bunúsacha fosfair, eadhon dearg, glas agus gorm, ar féidir iad a úsáid chun dathanna éagsúla a shintéisiú. Agus is comhpháirt fíor-riachtanach é terbium i go leor púdair fluaraiseacha glasa ard-chaighdeán.
(3) Úsáidtear mar ábhar stórála optúil magneto. Baineadh úsáid as scannáin tanaí cóimhiotal trasdultach terbium miotail éagruthach chun dioscaí maighnéada-optúla ardfheidhmíochta a mhonarú.
(4) Déantúsaíocht maighnéadas gloine optúil. Tá gloine rothlach Faraday ina bhfuil terbium ina phríomhábhar le haghaidh rotators, aonraitheoirí agus imshruthaithe a mhonarú i dteicneolaíocht léasair.
(5) D'oscail forbairt agus forbairt cóimhiotal terbium dysprosium ferromagnetostrictive (TerFenol) iarratais nua ar terbium.
Don talmhaíocht agus feirmeoireacht ainmhithe
Is féidir le terbium cré-annamh feabhas a chur ar chaighdeán na mbarr agus an ráta fótaisintéise a mhéadú laistigh de raon tiúchana áirithe. Tá gníomhaíocht bitheolaíoch ard ag coimpléisc terbium. Tá éifeachtaí antibacterial agus bactericidal maith ar Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis agus Escherichia coli ag coimpléisc ternary de terbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O. Tá speictream leathan antibacterial acu. Soláthraíonn staidéar ar choimpléisc den sórt sin treo taighde nua do dhrugaí baictéaricídeacha nua-aimseartha.
A úsáidtear i réimse an luminescence
Éilíonn ábhair optoelectronic nua-aimseartha go n-úsáidfear trí dathanna bunúsacha fosfair, eadhon dearg, glas agus gorm, ar féidir iad a úsáid chun dathanna éagsúla a shintéisiú. Agus is comhpháirt fíor-riachtanach é terbium i go leor púdair fluaraiseacha glasa ard-chaighdeán. Má tá an t-éileamh ar yttrium agus europium tar éis an t-éileamh ar yttrium agus eoraipiam a spreagadh le breith an phúdar fluaraiseachta teilifíse dath tearc-chré, ansin tá púdar fluaraiseacha glasa glas-dath glas príomh-dath do lampaí tar éis cur i bhfeidhm agus forbairt terbium a chur chun cinn. Go luath sna 1980idí, chum Philips an chéad lampa fluaraiseacha coigilte fuinnimh dlúth ar domhan agus chuir sé chun cinn go tapa é ar fud an domhain. Is féidir le hiain Tb3+ solas glas a astú le tonnfhad 545nm, agus úsáideann beagnach gach fosfar glas cré-umha terbium mar ghníomhachtú.
Tá an fosfar glas le haghaidh feadán gatha catóide teilifíse dath (CRT) bunaithe i gcónaí ar shuilfíd since, atá saor agus éifeachtach, ach úsáideadh an púdar terbium i gcónaí mar an fosfar glas le haghaidh teilifíse dath teilgean, lena n-áirítear Y2SiO5 ∶ Tb3 +, Y3 ( Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+ agus LaOBr ∶ Tb3+. Le forbairt teilifíse ard-sainmhínithe scáileáin mhóra (HDTV), tá púdair fluaraiseacha glas ardfheidhmíochta do CRTanna á bhforbairt freisin. Mar shampla, forbraíodh púdar fluaraiseacha glas hibrideach thar lear, comhdhéanta de Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, agus Y2SiO5: Tb3+, a bhfuil éifeachtacht luminescence den scoth ag dlús ard reatha.
Is é an púdar fluaraiseacha X-gha traidisiúnta ná tungstate cailciam. Sna 1970í agus 1980í, forbraíodh fosfar cré-annamh le haghaidh scáileáin déine, mar shampla ocsaíd terbium sulfair gníomhachtaithe Lanthanum, terbium bróimín gníomhachtaithe ocsaíd Lanthanum (le haghaidh scáileáin glas), terbium sulfair gníomhachtaithe Yttrium (III) ocsaíd, etc. is féidir le púdar fluaraiseacha cré annamh am X-gha a laghdú ionradaíocht d'othair faoi 80%, feabhas a chur ar réiteach scannáin X-gha, saolré feadáin X-gha a leathnú, agus tomhaltas fuinnimh a laghdú. Úsáidtear terbium freisin mar ghníomhaí púdar fluaraiseacha le haghaidh scáileáin feabhsaithe X-gha leighis, rud a d'fhéadfadh feabhas mór a chur ar íogaireacht chomhshó X-gha in íomhánna optúla, soiléireacht scannáin X-gha a fheabhsú, agus an dáileog nochta de X-gha a laghdú go mór. gathanna don chorp daonna (de níos mó ná 50%).
Úsáidtear terbium freisin mar ghníomhaí sa phosfar stiúir bán atá ar bís le solas gorm le haghaidh soilsiú leathsheoltóra nua. Is féidir é a úsáid chun fosfair criostail optúla maighnéada alúmanaim terbium a tháirgeadh, ag baint úsáide as dé-óid astaithe solais gorm mar fhoinsí solais excitation, agus déantar an fhluaraiseacht a ghintear a mheascadh leis an solas excitation chun solas bán íon a tháirgeadh.
Áirítear ar na hábhair electroluminescent déanta as terbium go príomha fosfar glas sulfíde since le terbium mar an activator. Faoi ionradaíocht ultraivialait, is féidir le coimpléisc orgánacha terbium fluaraiseacht láidir glas a astú agus is féidir iad a úsáid mar ábhair leictrealuminescent scannáin tanaí. Cé go bhfuil dul chun cinn suntasach déanta maidir le staidéar a dhéanamh ar scannáin tanaí electroluminescent casta orgánach cré annamh, tá bearna áirithe ann fós ó phraiticiúlacht, agus tá taighde ar scannáin agus feistí tanaí electroluminescent casta orgánach cré-annamh fós i doimhneacht.
Úsáidtear tréithe fluaraiseachta terbium freisin mar thaiscéalaithe fluaraiseachta. Mar shampla, úsáideadh taiscéalaí fluaraiseachta Ofloxacin terbium (Tb3+) chun staidéar a dhéanamh ar an idirghníomhaíocht idir coimpléasc Ofloxacin terbium (Tb3+) agus DNA (DNA) de réir speictream fluaraiseachta agus speictream ionsúcháin, rud a thugann le fios gur féidir le taiscéalaí Ofloxacin Tb3+ a fhoirmiú groove ceangailteach le móilíní DNA, agus is féidir le DNA fluaraiseacht chóras Ofloxacin Tb3+ a fheabhsú go suntasach. Bunaithe ar an athrú seo, is féidir DNA a chinneadh.
Le haghaidh ábhair magneto optúla
Úsáidtear ábhair le héifeacht Faraday, ar a dtugtar ábhair magneto-optúla freisin, go forleathan i léasair agus feistí optúla eile. Tá dhá chineál coitianta d'ábhair optúla magneto: criostail magneto optúla agus gloine magneto optúil. Ina measc, tá na buntáistí a bhaineann le minicíocht oibriúcháin inchoigeartaithe agus cobhsaíocht teirmeach ard ag criostail maighnéad-optúla (cosúil le gairnéad iarann Yttrium agus gairnéad terbium gailliam), ach tá siad costasach agus deacair a mhonarú. Ina theannta sin, tá go leor criostail maighnéad-optúla le uillinn uainíochta Faraday ard ionsú ard sa raon tonn gearr, rud a chuireann teorainn lena n-úsáid. I gcomparáid le criostail optúla magneto, tá an buntáiste ag gloine magneto optúil go bhfuil tarchur ard ann agus is furasta é a dhéanamh i mbloic mhóra nó snáithíní. Faoi láthair, is gloiní dópáilte ian cré gann go príomha iad spéaclaí maighnéad-optúla a bhfuil éifeacht ard Faraday acu.
Úsáidte le haghaidh ábhair stórála optúla magneto
Le blianta beaga anuas, le forbairt go mear ar ilmheán agus uathoibriú oifige, tá an t-éileamh ar dhioscaí maighnéadacha ard-acmhainne nua ag méadú. Baineadh úsáid as scannáin cóimhiotail miotail trasdula terbium miotail éagruthacha chun dioscaí maighnéada-optúla ardfheidhmíochta a mhonarú. Ina measc, tá an fheidhmíocht is fearr ag scannán tanaí cóimhiotail TbFeCo. Táirgtear ábhair maighnéadó-optúla terbium ar scála mór, agus úsáidtear dioscaí maighnéadoptúla a dhéantar astu mar chomhpháirteanna stórála ríomhaire, agus tháinig méadú 10-15 uair ar an toilleadh stórála. Tá na buntáistí a bhaineann le cumas mór agus luas rochtana tapa acu, agus is féidir iad a ghlanadh agus a chótáil na mílte uaire nuair a úsáidtear iad le haghaidh dioscaí optúla ard-dlúis. Is ábhair thábhachtacha iad i dteicneolaíocht stórála faisnéise leictreonacha. Is é an t-ábhar maighnéadó-optúil is coitianta a úsáidtear sna bannaí infheicthe agus gar-infridhearg ná criostail aonair Terbium Gallium Garnet (TGG), arb é an t-ábhar maighnéadó-optúil is fearr chun rotators agus aonraitheoirí Faraday a dhéanamh.
Le haghaidh gloine optúla magneto
Tá trédhearcacht agus iseatrópacht mhaith ag gloine optúil Faraday magneto sna réigiúin infheicthe agus infridhearg, agus is féidir cruthanna casta éagsúla a fhoirmiú. Tá sé éasca táirgí mórmhéide a tháirgeadh agus is féidir iad a tharraingt isteach i snáithíní optúla. Dá bhrí sin, tá ionchais iarratais leathan aige i bhfeistí optúla maighnéada mar aonraitheoirí optúla magneto, modhnóirí optúla magneto, agus braiteoirí reatha snáthoptaice. De bharr a mhóimint mhaighnéadaigh mhóir agus a chomhéifeacht ionsúcháin bhig sa raon infheicthe agus infridhearg, tá hiain Tb3+ tagtha chun bheith ina hiain tearc-chré a úsáidtear go coitianta i spéaclaí optúla maighnéada.
Cóimhiotal ferromagnetostrictive dysprosium terbium
Ag deireadh an 20ú haois, le doimhniú na réabhlóide eolaíochta agus teicneolaíochta domhanda, tá Ábhair Fheidhmeach nua tearc-chré ag teacht chun cinn go tapa. I 1984, tháinig Ollscoil Stáit Iowa sna Stáit Aontaithe, Saotharlann Ames de Roinn Fuinnimh na Stát Aontaithe de chuid na Stát Aontaithe agus Ionad Taighde Airm Dromchla Cabhlach na SA (príomhphearsanra na Cuideachta Teicneolaíocht Imeall Meiriceánach a bunaíodh níos déanaí (ET REMA) ó an t-ionad) ábhar cliste nua tearc-chré a fhorbairt i gcomhpháirt, eadhon ábhar maighnéadastrictive fathach iarann terbium dysprosium. Tá tréithe den scoth ag an ábhar nua Cliste seo maidir le fuinneamh leictreach a thiontú go fuinneamh meicniúil. Rinneadh na trasduchtóirí faoi uisce agus leictri-fhuaimneach a dhéantar den ábhar maighnéadastrictive ollmhór seo a chumrú go rathúil i dtrealamh cabhlaigh, cainteoirí braite tobair ola, córais rialaithe torainn agus creathadh, agus taiscéalaíocht aigéin agus córais cumarsáide faoi thalamh. Dá bhrí sin, chomh luath agus a rugadh an t-ábhar maighnéadastrictive fathach iarainn terbium dysprosium, fuair sé aird fhorleathan ó thíortha tionsclaithe ar fud an domhain. Thosaigh Teicneolaíochtaí Edge sna Stáit Aontaithe ag táirgeadh ábhair maighnéadastrictive fathach iarainn terbium dysprosium i 1989 agus d'ainmnigh siad Terfenol D. Ina dhiaidh sin, d'fhorbair an tSualainn, an tSeapáin, an Rúis, an Ríocht Aontaithe, agus an Astráil ábhair maighnéadastrictive fathach iarainn terbium dysprosium.
Ó stair fhorbairt an ábhair seo sna Stáit Aontaithe, tá baint dhíreach ag aireagán an ábhair agus a fheidhmchláir mhonaplachta luath araon leis an tionscal míleata (cosúil leis an cabhlach). Cé go bhfuil ranna míleata agus cosanta na Síne ag neartú a dtuiscint ar an ábhar seo de réir a chéile. Mar sin féin, tar éis méadú suntasach ar Chumhacht Chuimsitheach Náisiúnta na Síne, is cinnte go mbeidh na ceanglais maidir le straitéis iomaíoch míleata an 21ú haois a bhaint amach agus feabhas a chur ar leibhéal an trealaimh an-phráinneach. Dá bhrí sin, beidh sé ina riachtanas stairiúil úsáid fhorleathan na n-ábhar maighnéadastrictive fathach iarainn terbium dysprosium ag ranna cosanta míleata agus náisiúnta.
I mbeagán focal, mar gheall ar na hairíonna iontacha iomadúla atá ag terbium tá sé ina bhall fíor-riachtanach de go leor ábhar feidhmiúil agus ina seasamh do-athsholáthair i roinnt réimsí iarratais. Mar gheall ar ardphraghas terbium, áfach, tá daoine ag déanamh staidéir ar conas úsáid terbium a sheachaint agus a íoslaghdú chun costais táirgthe a laghdú. Mar shampla, ba cheart go n-úsáidfeadh ábhair maighnéadacha-optúla cré-annamh freisin cóbalt iarainn dysprosium ar chostas íseal nó cóbalt gadolinium terbium a oiread agus is féidir; Déan iarracht ábhar terbium a laghdú sa phúdar fluaraiseachta glas a chaithfear a úsáid. Tá praghas anois ina fhachtóir tábhachtach a chuireann srian le húsáid fhorleathan terbium. Ach ní féidir le go leor ábhar feidhmiúil a dhéanamh gan é, mar sin ní mór dúinn cloí leis an bprionsabal "cruach maith a úsáid ar an lann" agus iarracht a dhéanamh úsáid terbium a shábháil oiread agus is féidir.
Am postála: Jul-05-2023