Тербий (Tb) Terbium

Тербий (Tb) Terbium

Открытие Тербия

Открытие тербия тесно связано с происхождением иттербия и эрбия. Все три элемента были выделены из иттриевой земли. Соли тербиевой земли оказались окрашены в розовый цвет. Химик из Швеции в 1860 году работавший с иттербиевой землей случайно перепутал эрбий и тербий, исключив тербий вообще. В дальнейшем результаты его исследований подтвердили еще несколько ученых. Делафонтена отстаивал существование особой тербиевой земли. Мариньяк продолжил исследования Делафонтена и пришел к выводу о существовании целого ряда иттербиевых земель. Но только в 1907 году Лекок де Буабодраном окончательно доказал существование тербия.

В 2013 год иттербий с чистотой 99,9% процентов можно приобрести за килограмм иттербия на рынке просили 6400 евро. К 2018 году цена увеличилась и составила 7500 евро за килограмм.

металл Terbium

Химические свойства элемента

У тербия есть 16 изотопов. Только один из них можно найти в природе. Сами по себе изотопы имеют короткий период распада. Это может указывать на радиоактивность элемента.

При комнатной температуре на воздухе тербий достаточно устойчив. Однако стоит нагреть его выше 150 градусов он тут же начнет окисляться. При этом выделяется оксид тербия. При нагревании также легко взаимодействует с азотом, водородом и галогенами. Может реагировать с кипящей водой. В результате реакции образуется гидроксид тербия и водород. Соли тербия получаются путем взаимодействия тербия с минеральными кислотами.

Тербий свойства металла

 

 

Самыми важными и известными соединениями являются соединения со следующими элементами:

  • Гидроксидом. Образуется кристаллическое вещество, которое не растворяется в воде;
  • Фтором. Образуется фторид тербия 3 валентности в виде бесцветных кристаллов, нерастворимых в оде. При избытке особого газа в реакции может образоваться фторид тербия 4 валентности;
  • Хлором. Получается бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде;
  • Натрием. Нитрат тербия хорошо растворяется в воде и образует специальные кристаллогидраты.
  • Серой и кислородом. Сульфат тербия образует бесцветные кристаллы, легко растворяющиеся в воде.

В соединениях обычно имеет степень окисления 3 или 4. При этом почти все они бесцветные.

Физические свойства элемента

Сам по себе метал легко поддается ковке. Он достаточно мягкий и пластичный, настолько, что его можно разрезать ножом. Тербий имеет серебристо-белый окрас. Температура плавления этого металла составляет 1357 градусов по Цельсия. Как у многих лантаноидов температура кипения значительно превышает температуру плавления и составляет 3023 градусов по Цельсия. Плотность же метала достаточно маленькая – 8,23 г/см3. При этом метал достаточно устойчив в воздухе.

использование металла

Существует в трех модификационных состояниях:

  • Гексагональная решетка;
  • Кубическая решетка. Получается при нагревании до 1256 до 1357 градусов по Цельсия;
  • Тригональная решетка. Образуется при достаточно сильном давлении.

металл тербиум

Активно применяется при производстве сильных магнитных инструментов. Взаимодействие тербия с некоторым количеством кобальта при достаточно низки температурах образует магнитный материал сильного воздействия. Теллурид тербия применяется в производстве термоэлектрических материалов. В производстве лазерной техники может быть применен как оптический изолятор. Широко используют в люминофорах, то есть OLED-устройствах, телевизионных кинескопах и многом другом. А также в качестве катализатора при окислении в химических реакциях.

Тербий используется в диодный лампах

Производство Тербия

Тербия в природе практически нет. В чистом виде можно найти только в виде одного стабильного изотопа 159. Он является одним из рассеянных элементов. В земной коре тербия содержится только 0,00043%. Его можно найти и в водной среде, но там концентрация намного меньше, только 0,0000001 мл/л. Как и многие другие редкоземельные металлы тербий можно обнаружить в таких минералах как монацит, гадолинит, лопарит, эвксенит и других.

Тербий называют типичным лантаноидом. Все лантаноиды часто встречаются в следующих странах: Китай, США, Россия, Австралия, Скандинавия, Бразилия, Казахстан, Украина. Но главным поставщиком тербия на рынке является Китай.

Tb

Искусственный синтез Тербия

Как было сказано тербия в природе практически нет. Поэтому его активно стараются производить. Для этого используют два основных способа: ионной хроматография или экстракция.  В первом случае используют специальное вещество – сорбент. Во время реакции о впитывает в себя весь тербий. Во втором случае применяют метод осаждения раствора. Помимо этого, добываются и радиоактивные изотопы. Их получают из европия, диспрозия и 159 изотопа тербия. В металлическом виде тербий получают при помощи металлотермического восстановления.

Абсолютным лидером по производству тербия является Китай. Производится примерно 15 тонн тербия в год по оценкам 2017 года. В России же только ведутся разговоры о том, чтобы начать добывать тербий самостоятельно.