Terbiumji kategoriya giran eerdên nadir, bi pirbûna kêm di qalika erdê de bi tenê 1,1 ppm. Oksîdê terbium ji %0,01ê tevahiya erdên kêm kêm pêk tê. Tewra di orta îttriumê ya bilind a zemîna giran a hindik a bi naveroka herî zêde ya terbium de jî, naveroka terbiumê tenê %1,1-1,2% ji tevaya erda nadir pêk tê, ev destnîşan dike ku ew ji kategoriya hêmanên erdên nadir a "nobel" e. Zêdetirî 100 sal ji vedîtina terbiumê di 1843 de, kêmbûn û nirxa wê ji bo demek dirêj rê li ber sepana wê ya pratîkî girtiye. Tenê di van 30 salên borî de ye ku terbium jêhatiya xwe ya bêhempa nîşan da.
Vedîtina Dîrokê
Kîmyazanê swêdî Carl Gustaf Mosander di sala 1843an de terbium keşf kir.Oksîdê ytrîum (III).ûY2O3. Yttrium navê gundê Ytterby yê Swêdê ye. Berî derketina teknolojiya pevguhertina îyonê, terbium di forma xweya paqij de nehat veqetandin.
Mosant yekem car oksîda Yttrium (III) kir sê beş, ku hemî bi navê kanzayan hatine binav kirin: Oksîdê Yttrium (III),Erbium (III) oksît, û oksîdê terbium. Oksîda Terbium di destpêkê de ji parçeyek pembe pêk dihat, ji ber hêmana ku nuha wekî erbium tê zanîn. "Erbium (III) oksîdê" (ya ku em niha jê re dibêjin terbium jî tê de ye) di eslê xwe de beşa bingehîn a bêreng di çareseriyê de bû. Oksîda vê hêmanê qehweyî tê hesibandin.
Karkerên paşerojê bi zor nikaribûn "oksîda Erbium(III) ya bê reng bişopînin, lê beşa pembe ya çareserbûyî nedihat paşguhkirin. Nîqaşên li ser hebûna oksîda Erbium (III) gelek caran derketine. Di kaosê de, navê orîjînal hate berevajîkirin û pevguhertina navan asê bû, ji ber vê yekê beşa pembe di dawiyê de wekî çareseriyek ku erbium tê de ye hate binav kirin (di çareseriyê de ew pembe bû). Naha tê bawer kirin ku karkerên ku bisulfatê sodyûm an sulfate potassium bikar tînin digirinCerium (IV) oxideji oksîda Yttrium(III) derdikeve û bê mebest terbiumê vediguhezîne sedimentek ku seryûm tê de ye. Tenê 1% ji oksîda orîjînal ya Yttrium (III), ku nuha wekî "terbium" tê zanîn, bes e ku rengek zer ji oksîda Yttrium (III) re derbas bike. Ji ber vê yekê, terbium hêmanek duyemîn e ku di destpêkê de ew tê de ye, û ew ji hêla cîranên wê yên nêzîk, gadolinium û dysprosium ve tê kontrol kirin.
Dûv re, her ku hêmanên din ên erdên nadir ji vê têkelê dihatin veqetandin, bêyî ku li gorî rêjeya oksîdê be, navê terbiumê dima heta ku di dawiyê de oksîda qehweyî ya terbiumê bi rengekî pak hate bidestxistin. Lekolînwanan di sedsala 19-an de teknolojiya fluorescence ya ultraviyole bikar neanîn da ku nodulên zer an kesk ên geş (III) bişopînin, ev yek hêsantir dike ku terbium di tevlihevî an çareseriyên hişk de were nas kirin.
Veavakirina Electron
Veavakirina elektronê:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
Veavakirina elektron a terbium [Xe] 6s24f9 e. Bi gelemperî, tenê sê elektron dikarin bêne rakirin berî ku bara navokî pir mezin bibe ku bêtir îyonîze bibe, lê di rewşa terbium de, terbiuma nîv tije dihêle ku elektrona çaremîn di hebûna oksîdantên pir xurt ên wekî gaza fluorê de bêtir îyonîze bibe.
Terbium metalek zemîn a zirav ya nadir a spî ye ku bi nermî, hişk û nermî dikare bi kêrê were birîn. Xala helandinê 1360 ℃, xala kelandinê 3123 ℃, tîrêjê 8229 4 kg/m3. Li gorî destpêka Lanthanide, ew di hewayê de bi îstîqrar e. Wek hêmana nehemîn a Lanthanide, terbium metalek bi elektrîkek bihêz e. Bi avê re reaksiyonê dike û hîdrojen çêdike.
Di xwezayê de, terbium tu carî wekî hêmanek belaş nehatiye dîtin, ku hejmareke piçûk a wê di fosphocerium thorium sand û Gadolinite de heye. Terbium bi hêmanên din ên erdên nadir ên di qûma monazite de, bi gelemperî 0,03% naveroka terbiumê heye. Çavkaniyên din Xenotime û kanzayên zêr ên nadir ên reş in, ku her du jî têkelên oksîdê ne û heya %1 terbium hene.
Bikaranînî
Serîlêdana terbium bi piranî qadên teknolojiya bilind vedihewîne, ku projeyên pêşkeftî yên teknolojiyên zirav û zanîna zirav in, û her weha projeyên bi feydeyên aborî yên girîng, bi perspektîfên pêşkeftina balkêş in.
Qadên serîlêdanê yên sereke hene:
(1) Di forma erdên nadir ên tevlihev de tê bikar anîn. Mînakî, ew ji bo çandiniyê wekî zibilek hevedudanî ya erdê kêm û lêzêdekirina xwarinê tê bikar anîn.
(2) Aktîvator ji bo toza kesk di sê tozên fluorescentê yên bingehîn de. Materyalên optoelektronîkî yên nûjen hewce dike ku sê rengên bingehîn ên fosforan bikar bînin, ango sor, kesk û şîn, ku dikarin ji bo sentezkirina rengên cihêreng werin bikar anîn. Û terbium di gelek tozên fluorescent ên kesk ên bi kalîte de hêmanek domdar e.
(3) Wekî materyalek hilanîna optîkî ya magneto tê bikar anîn. Fîlmên zirav ên aligirê metalê yên veguheztina terbium amorf ji bo çêkirina dîskên magneto-optîkî yên bi performansa bilind hatine bikar anîn.
(4) Çêkirina cama optîkî ya magneto. Cama zivirî ya Faraday ku terbium tê de heye ji bo çêkirina rotator, îzolator û gerîdokan di teknolojiya lazerê de materyalek bingehîn e.
(5) Pêşveçûn û pêşveçûna terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy (TerFenol) sepanên nû ji bo terbium vekiriye.
Ji bo çandinî û sewalkarî
Terbiyûmê erdê kêm dikare qalîteya nebatan baştir bike û rêjeya fotosentezê di nav rêzek hûrgelê de zêde bike. Kompleksên Terbium xwedî çalakiya biyolojîkî ya bilind e. Kompleksên sêalî yên terbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O, li ser Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis û Escherichia coli bandorên antîbakterî û bakterîsîdal ên baş hene. Ew xwedî spekterek antîbakteriyal a berfireh in. Lêkolîna kompleksên weha rêgezek lêkolînê ya nû ji bo dermanên bakterîsîd ên nûjen peyda dike.
Di warê luminescence de tê bikaranîn
Materyalên optoelektronîkî yên nûjen hewce dike ku sê rengên bingehîn ên fosforan bikar bînin, ango sor, kesk û şîn, ku dikarin ji bo sentezkirina rengên cihêreng werin bikar anîn. Û terbium di gelek tozên fluorescent ên kesk ên bi kalîte de hêmanek domdar e. Ger jidayikbûna toza floransê ya sor a TV-ya rengîn a erdê hindik daxwaziya yttrium û ewropiumê teşwîq kiriye, wê hingê serîlêdan û pêşkeftina terbiumê ji hêla sê rengên seretayî toza floransê kesk a kesk ve ji bo lampeyan ve hatî pêşve xistin. Di destpêka salên 1980-an de, Philips yekem lampa floransent-teserûfa enerjiyê ya kompakt a cîhanê îcad kir û zû ew li seranserê cîhanê belav kir. Iyonên Tb3+ dikarin ronahiya kesk bi dirêjahiya pêlê 545nm biweşînin, û hema hema hemî fosforên kesk ên erdê yên kêm terbium wekî çalakker bikar tînin.
Fosfora kesk ji bo lûleya tîrêjê ya katodê ya rengîn a TV-yê (CRT) her gav li ser bingeha sulfîd Zinc, ku erzan û bikêr e, hatîye çêkirin, lê toza terbium her gav wekî fosfora kesk ji bo televîzyona rengîn a pêşandanê tê bikar anîn, di nav de Y2SiO5 ∶ Tb3+, Y3 ( Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+û LaOBr ∶ Tb3+. Bi pêşkeftina televîzyona pênase bilind a ekrana mezin (HDTV), tozên floransent kesk ên bi performansa bilind ji bo CRT jî têne pêşve xistin. Mînakî, tozek floransê ya kesk a hîbrid li derveyî welat hatî pêşve xistin, ku ji Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, û Y2SiO5: Tb3+ pêk tê, yên ku di dendika tîrêjê ya bilind de xwedan kargêriya ronahiyê ya hêja ne.
Toza floransent a kevneşopî ya tîrêjê ya X-ê tungstate kalsiyûm e. Di salên 1970-an û 1980-an de, fosforên erdê yên nadir ên ji bo xurtkirina ekranan hatin pêşve xistin, wek oksîdê lantanûmê kelûmê aktîfkirî yê terbium, oksîdê lantanumê bromîna aktîfkirî ya terbiumê (ji bo ekranên kesk), sulfurê aktîfkirî yê terbiumê Yttrium (III) oksîda bi statûyê ve girêdayî, hwd. erda nadir Toza fluorescent dikare dema tîrêjkirina tîrêjên X-ê ji bo nexweşan 80% kêm bike, çareseriya fîlimên tîrêjê baştir bike, temenê tîrêjên tîrêjê dirêj bike, û xerckirina enerjiyê kêm bike. Terbium di heman demê de wekî çalakkerek toza fluorescentê ji bo ekranên zêdekirina tîrêjên X-ya bijîjkî jî tê bikar anîn, ku dikare hesasiyeta veguheztina tîrêjên X-ê di wêneyên optîkî de pir çêtir bike, zelaliya fîlimên tîrêjê baştir bike, û dozaja rontgenê pir kêm bike. tîrêjên laşê mirovan (ji% 50 zêdetir).
Terbium di heman demê de wekî çalakkerek di fosfora LED-a spî ya ku ji ronahiya şîn ve hatî heyecankirin ji bo ronahiya nîvconduktorê nû tê bikar anîn. Ew dikare ji bo hilberîna fosforên krîstal ên optîkî yên magneto aluminium terbium, bi karanîna dîodên ronahiya şîn wekî çavkaniyên ronahiya heyecanê bikar bîne, û fluorescence ya çêkirî bi ronahiya heyecanê re tê tevlihev kirin da ku ronahiya spî ya paqij hilberîne.
Materyalên elektroluminescent ên ku ji terbiumê têne çêkirin bi giranî fosfora kesk sulfîd Zinc bi aktîvatorê terbium vedihewîne. Di bin tîrêjên ultraviyole de, kompleksên organîk ên terbiumê dikarin fluoresansek kesk a bihêz derxînin û dikarin wekî materyalên elektroluminescent fîlima zirav werin bikar anîn. Her çend pêşkeftinek girîng di lêkolîna fîlimên nazik ên tevlihev ên elektroluminîscent ên organîk ên erdên nadir de pêk were, hîn jî ji pratîkbûnê veqetînek heye, û lêkolîna li ser fîlim û cîhazên nazik ên tevlihev ên organîk ên organîk ên hindiktirîn ên erdê û amûrên tenik hîn jî di kûrahiyê de ye.
Taybetmendiyên floransê yên terbium jî wekî sondayên fluorescence têne bikar anîn. Mînakî, sondaya floransê ya Ofloxacin terbium (Tb3+) hate bikar anîn da ku têkiliya di navbera kompleksa Ofloxacin terbium (Tb3+) û ADN (DNA) de ji hêla spêktora floransê û spektruma vegirtinê ve were lêkolîn kirin. û ADN dikare bi girîngî fluoresansê zêde bike Pergala Ofloxacin Tb3+. Li ser vê guherînê, DNA dikare were destnîşankirin.
Ji bo materyalên optîkî yên magneto
Materyalên bi bandora Faraday, ku wekî materyalên magneto-optîkî jî têne zanîn, bi berfirehî di lazer û amûrên din ên optîkî de têne bikar anîn. Du celeb materyalên optîkî yên magneto yên hevpar hene: krîstalên optîkî yên magneto û camên optîkî yên magneto. Di nav wan de, krîstalên magneto-optîkî (wekî garneta hesinî Yttrium û garneta terbium galium) xwedan avantajên frekansa xebitandinê ya birêkûpêk û aramiya germî ya bilind in, lê çêkirina wan biha û dijwar in. Digel vê yekê, gelek krîstalên magneto-optîkî yên bi goşeya zivirîna Faraday-ê ya bilind di navbera pêla kurt de xwedan vegirtinek bilind in, ku karanîna wan sînordar dike. Li gorî krîstalên optîkî yên magneto, cama optîkî ya magneto xwedan avantaja veguheztina bilind e û hêsan e ku meriv di blokên an fiberên mezin de were çêkirin. Heya nuha, qedehên magneto-optîkî yên bi bandora Faraday-a bilind bi giranî şûşeyên dopîkirî yên bi îyona erdê kêm in.
Ji bo materyalên hilanîna optîkî yên magneto tê bikar anîn
Di salên dawî de, bi pêşkeftina bilez a multimedia û otomasyona nivîsgehê re, daxwaziya dîskên magnetîkî yên nû yên kapasîteya bilind zêde dibe. Ji bo çêkirina dîskên magneto-optîkî yên bi performansa bilind, fîlimên alloyeya metalê ya veguheztina metal amorf a terbium hatine bikar anîn. Di nav wan de, fîlima nazik a alloyek TbFeCo performansa çêtirîn heye. Materyalên magneto-optîkî yên bingehîn ên Terbium li ser astek mezin hatine hilberandin, û dîskên magneto-optîkî yên ku ji wan hatine çêkirin wekî hêmanên hilanîna komputerê têne bikar anîn, digel ku kapasîteya hilanînê 10-15 carî zêde bûye. Ew xwedî avantajên kapasîteya mezin û leza gihîştina bilez in, û dema ku ji bo dîskên optîkî yên bi tîrêjiya bilind têne bikar anîn dikarin bi deh hezaran carî werin paqijkirin û pêçandin. Ew di teknolojiya hilanîna agahdariya elektronîkî de materyalên girîng in. Materyalên magneto-optîkî yên ku herî zêde di bandên xuya û infrasor de têne bikar anîn yek krîstal Terbium Gallium Garnet (TGG) ye, ku ji bo çêkirina rotator û îzolatorên Faraday çêtirîn materyalê magneto-optîkî ye.
Ji bo cam optîk magneto
Cama optîkî ya Faraday magneto xwedan şefafî û îsotropîyek baş e li deverên xuya û infrasor, û dikare cûrbecûr celebên tevlihev çêbike. Hilberîna hilberên mezin-hêsan hêsan e û dikare di fîberên optîkî de were kişandin. Ji ber vê yekê, ew di cîhazên optîkî yên magneto de yên wekî îzolatorên optîkî yên magneto, modulatorên optîkî yên magneto, û senzorên niha yên fiber optîk de perspektîfên serîlêdanê yên berfireh hene. Ji ber dema xweya magnetîkî ya mezin û hevsengiya piçûk a vegirtinê ya di rêza dîtbar û infrasor de, Tb3+ionên bi gelemperî di qedehên optîkî yên magneto de bûne îyonên erdê yên kêm.
Terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy
Di dawiya sedsala 20-an de, bi kûrbûna şoreşa zanistî û teknolojîk a cîhanê re, Materyalên Serlêdan ên nû yên hindik zû zû derdikevin holê. Di sala 1984 de, Zanîngeha Dewleta Iowa ya Dewletên Yekbûyî, Ames Laboratory ya Wezareta Enerjiyê ya Dewletên Yekbûyî yên Dewletên Yekbûyî û Navenda Lêkolînê ya Çekên Rûvî ya Deryayî ya Dewletên Yekbûyî (personelên sereke yên Pargîdaniya Teknolojiya Edge ya Amerîkî ya paşîn (ET REMA) hate damezrandin. navend) bi hev re materyalek nû ya jîr a erda nadir, ango terbium dysprosium hesin materyalek magnetostrictive giant pêşxist. Ev materyalê nû ya Smart xwedan taybetmendiyên hêja ye ku zû enerjiya elektrîkê vediguheze enerjiya mekanîkî. Veguhezerên bin avê û elektro-akustîk ên ku ji vê materyalê magnetostrictive dêw hatine çêkirin bi serfirazî di alavên deryayî, axaftvanên tespîtkirina bîrên neftê, pergalên kontrolkirina deng û vibrasyonê, û pergalên ragihandinê yên keşfê yên deryayê û binê erdê de hatine mîheng kirin. Ji ber vê yekê, gava ku maddî magnetostrictive giant hesin terbium dysprosium ji dayik bû, ew bala berfireh ji welatên pîşesaziyê yên li çaraliyê cîhanê girt. Edge Technologies li Dewletên Yekbûyî di sala 1989-an de dest bi hilberandina madeyên magnetostrictive yên hesinî yên terbium dysprosium kir û navê wan kir Terfenol D. Dûv re, Swêd, Japonya, Rûsya, Keyaniya Yekbûyî û Avusturalya jî materyalên magnetostrictive giant hesinî yên terbium dysprosium pêş xistin.
Ji dîroka pêşkeftina vê materyalê li Dewletên Yekbûyî, hem dahênana materyalê û hem jî sepanên wê yên yekem ên yekdestdar rasterast bi pîşesaziya leşkerî ve girêdayî ne (wek behriye). Her çend beşên leşkerî û berevaniyê yên Chinaînê gav bi gav têgihîştina xwe ya vê materyalê xurt dikin. Lêbelê, piştî ku Hêza Neteweyî ya Berfireh a Chinaînê bi girîngî zêde bû, hewcedariyên ji bo pêkanîna stratejiya reqabetê ya leşkerî di sedsala 21-an de û başkirina asta amûran bê guman dê pir bilez bin. Ji ber vê yekê, karanîna berfireh a materyalên magnetostrictive giant hesin terbium dysprosium ji hêla beşên berevaniya leşkerî û neteweyî ve dê bibe hewcedariyek dîrokî.
Bi kurtasî, gelek taybetmendiyên hêja yên terbium wê di hin warên serîlêdanê de endamek domdar a gelek materyalên fonksiyonel û pozîsyonek neguhêrbar dike. Lêbelê, ji ber buhabûna terbiyûmê, mirov lêkolîn dikin ka meriv çawa ji karanîna terbiumê dûr bixe û kêm bike da ku lêçûnên hilberînê kêm bike. Mînakî, materyalên magneto-optîkî yên erdên hindik divê her weha bi qasî ku gengaz be kobaltê hesinê dysprosium an gadolinium terbium kobaltê erzan bikar bînin; Hewl bidin ku naveroka terbiumê di toza kesk a fluorescentê ya ku divê were bikar anîn de kêm bikin. Biha bûye faktorek girîng ku karanîna berbelav a terbium sînordar dike. Lê gelek materyalên fonksiyonel nikarin bêyî wê bikin, ji ber vê yekê em neçar in ku bi prensîba "bikaranîna pola baş li ser zikê" tevbigerin û hewl bidin ku bi qasî ku gengaz karanîna terbium xilas bikin.
Dema şandinê: Tîrmeh-05-2023