Terbiumagyr seýrek topraklar kategoriýasyna degişlidir, ýer gabygynda az mukdarda 1,1 ppm.Terbium oksidiseýrek topraklaryň 0.01% -inden hem az bölegini tutýar. Terbiumyň iň ýokary mukdary bolan ýokary ýtrium ion görnüşindäki agyr seýrek toprak magdanynda-da terbiumyň düzümi umumy mukdaryň diňe 1,1-1,2% -ini tutýar.seýrek ýer, "asylly" kategoriýasyna degişlidigini görkezýärseýrek ýerelementleri. 1843-nji ýylda terbiumyň tapylmagyndan 100 ýyldan gowrak wagt bäri, onuň gytlygy we gymmaty uzak wagtlap amaly ulanylmagynyň öňüni aldy. Diňe soňky 30 ýyldaterbiumözboluşly zehinini görkezdi.
Taryhy öwrenmek
Şwesiýaly himik Karl Gustaf Mosander 1843-nji ýylda terbiumy tapdyýtrium oksidiweY2O3. YttriumŞwesiýanyň Itby obasynyň adyny göterýär. Ion alyş-çalyş tehnologiýasy ýüze çykmazdan ozal terbium arassa görnüşinde izolirlenmedi.
Mossander ilki bölündiýtrium oksidiüç bölege bölünýär, hemmesi magdanlaryň adyny göterýär:ýtrium oksidi, erbium oksidi, weterbium oksidi. Terbium oksidiaslynda häzirki wagtda bilinýän element sebäpli gülgüne bölekden ybaratdyerbium. Erbium oksidi(häzirki terbium diýýänimizi hem goşmak bilen) ilkibaşda çözgüdiň reňksiz bölegi bolupdy. Bu elementiň eräp bilmeýän oksidi goňur hasaplanýar.
Soňra işçiler kiçijik reňksiz synlamak kyn boldular “erbium oksidi“, Pinköne ereýän gülgüne bölegini äsgermezlik edip bolmaz. Barlygy baradaky jedelerbium oksidibirnäçe gezek ýüze çykdy. Bulam-bujarlykda asyl ady tersine öwrüldi we at çalşygy saklandy, şonuň üçin gülgüne bölegi erbiumy öz içine alýan ergin hökmünde agzaldy (erginde gülgüne). Indi natriý disulfidini ýa-da kaliý sulfatyny seriý dioksidini aýyrmak üçin ulanýan işçiler hasaplanýarýtrium oksidibilgeşleýin öwrülterbiumçökündileri öz içine alýan seriýa. Häzirki wagtda 'terbium', asyl nusgasynyň diňe 1% töweregiýtrium oksidibar, ýöne bu açyk sary reňk bermek üçin ýeterlikdirýtrium oksidi. Şonuň üçinterbiumilkibaşda ony öz içine alýan ikinji derejeli komponent bolup, ýakyn goňşulary tarapyndan dolandyrylýar,gadoliniumwedisprozium.
Ondan soň, haçan bolsa başgaseýrek ýerelementler bu garyndydan bölünipdi, oksidiň paýyna garamazdan, terbiumyň ady ahyrsoňy goňur oksidi saklandyterbiumarassa görnüşde alyndy. XIX asyrda gözlegçiler açyk sary ýa-da ýaşyl düwünleri (III) synlamak üçin ultramelewşe floresan tehnologiýasyny ulanmadylar, bu terbiumyň gaty garyndylarda ýa-da erginlerde tanalmagyny aňsatlaşdyrdy.
Elektron konfigurasiýasy
Elektron tertibi:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
Elektron tertibiterbium[Xe] 6s24f9. Adatça, ýadro zarýady gaty ionlaşmazdan ozal diňe üç elektron aýrylyp bilner. Şeýle-de bolsaterbium, ýarym dolduryldyterbiumftor gazy ýaly gaty güýçli oksidantyň barlygynda dördünji elektronyň ionlaşmagyna mümkinçilik berýär.
Metal
Terbiumpyçak bilen kesilip bilinýän, berkligi we ýumşaklygy bolan kümüş ak seýrek toprak metaldyr. Eriş nokady 1360 ℃, gaýnadýan nokady 3123 ℃, dykyzlygy 8229 4kg / m3. Irki lantanid elementleri bilen deňeşdirilende, howada birneme durnukly. Lantanid elementleriniň dokuzynjy elementi, terbium, ýokary zarýadly metal bolup, wodorod gazyny emele getirýär.
Tebigatda,terbiumfosforly seriý tori çägesinde we kremniý berilýum ýtrium magdanynda az mukdarda bar bolan erkin element tapylmady.Terbiummonazit gumdaky beýleki seýrek toprak elementleri bilen bilelikde ýaşaýar, umuman 0,03% terbium. Beýleki çeşmelerde yttrium fosfat we seýrek toprak altynlary bar, bularyň ikisi-de 1% terbiumy öz içine alýan oksidleriň garyndysy.
Arza
Programmaterbiumköplenç ýokary tehnologiýaly we tehnologiýalary köp talap edýän we bilimleri köp talap edýän iň täze taslamalar, şeýle hem özüne çekiji ösüş perspektiwalary bilen möhüm ykdysady peýdalary bolan taslamalary öz içine alýar.
Programmanyň esasy ugurlary:
(1) Garyşyk seýrek toprak görnüşinde ulanylýar. Mysal üçin, seýrek toprakly dökün we oba hojalygy üçin iýmit goşundysy hökmünde ulanylýar.
(2) Üç sany esasy floresan poroşokda ýaşyl poroşok üçin işjeňleşdiriji. Häzirki zaman optoelektroniki materiallar, dürli reňkleri sintezlemek üçin ulanyp boljak gyzyl, ýaşyl we gök fosforlaryň üç esasy reňkiniň ulanylmagyny talap edýär. Weterbiumýokary hilli ýaşyl floresan tozanlaryň köpüsinde aýrylmaz komponentdir.
(3) Magneto optiki saklaýyş materialy hökmünde ulanylýar. Amorf metal terbium geçiş metal garyndysy inçe filmler ýokary öndürijilikli magneto optiki diskleri öndürmek üçin ulanyldy.
(4) Magneto optiki aýna öndürmek. Terbiumy öz içine alýan “Faradaý” aýna aýnasy lazer tehnologiýasynda rotatorlary, izolýatorlary we aýlanyjylary öndürmek üçin esasy materialdyr.
(5) Terbium disproziý ferromagnitostriktiw ergininiň (TerFenol) ösüşi we ösüşi terbium üçin täze programmalar açdy.
Oba hojalygy we maldarçylyk üçin
Seýrek ýerterbiumekinleriň hilini ýokarlandyryp we belli bir konsentrasiýa çäginde fotosinteziň tizligini ýokarlandyryp biler. Terbium toplumlary ýokary biologiki işjeňlige we üç taraplaýyn toplumlara eýeterbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O, giň spektrli antibakterial aýratynlyklary bolan Stafilokokk aureusyna, Bacillus subtilis we Escherichia coli-de antibakterial we bakterisid täsirleri bar. Bu toplumlary öwrenmek häzirki zaman bakterisid dermanlary üçin täze gözleg ugruny üpjün edýär.
Lýumensensiýa pudagynda ulanylýar
Häzirki zaman optoelektroniki materiallar, dürli reňkleri sintezlemek üçin ulanyp boljak gyzyl, ýaşyl we gök fosforlaryň üç esasy reňkiniň ulanylmagyny talap edýär. Terbium ýokary hilli ýaşyl floresan tozanlaryň köpüsinde aýrylmaz bir bölekdir. Seýrek ýer reňkli telewizoryň gyzyl floresan tozy döremegi islegi artdyran bolsaýtriumweopewropiýa, soň terbiumyň ulanylmagy we ösmegi seýrek toprak tarapyndan lampalar üçin üç sany reňkli ýaşyl floresan tozy öňe sürüldi. 1980-nji ýyllaryň başynda, Philips dünýäde ilkinji ykjam energiýa tygşytlaýan floresan çyrany oýlap tapdy we ony çalt dünýä derejesinde tanatdy. Tb3 + ionlary 545nm tolkun uzynlygy bilen ýaşyl çyra çykaryp bilýär we seýrek ýer topragynyň ýaşyl floresan tozanlarynyň hemmesi diýen ýaly ulanýarterbiumişjeňleşdiriji hökmünde.
Reňkli telewizor katod şöhleleri (CRT) üçin ulanylýan ýaşyl floresan poroşok, elmydama arzan we täsirli sink sulfidine esaslanýar, ýöne terbium tozy Y2SiO5: Tb3 +, Y3 (Al, Al) ýaly proýeksiýa reňkli telewizor ýaşyl poroşok hökmünde ulanylýar. Ga) 5O12: Tb3 +, we LaOBr: Tb3 +. Uly ekranly ýokary kesgitli telewizoryň (HDTV) ösmegi bilen CRT-ler üçin ýokary öndürijilikli ýaşyl floresan tozanlar hem ösdürilýär. Mysal üçin, ýokary tok dykyzlygynda ajaýyp ýagtylyk netijeliligine eýe bolan Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3 +, LaOCl: Tb3 + we Y2SiO5: Tb3 + -den ybarat gibrid ýaşyl floresan tozy öndürildi.
Adaty rentgen floresan tozy kalsiý wolframdyr. 1970-nji we 1980-nji ýyllarda duýgurlyk ekranlary üçin seýrek ýer floresan tozanlary döredilditerbium, işjeňleşdirilen lantan sulfid oksidi, terbium işjeňleşdirilen lantan bromid oksidi (ýaşyl ekranlar üçin) we terbium işjeňleşdirilen ýtrium sulfid oksidi. Kalsiý wolframy bilen deňeşdirilende, seýrek ýer floresan tozy hassalar üçin rentgen şöhlelenmesiniň wagtyny 80% azaldyp, rentgen filmleriniň çözgüdini gowulaşdyryp, rentgen turbalarynyň ömrüni uzaldyp we energiýa sarp edilişini azaldyp biler. Terbium, rentgen şöhlelendiriş ekranlary üçin floresan poroşok işjeňleşdiriji hökmünde hem ulanylýar, bu rentgen şöhleleriniň optiki şekillere öwrülmegine duýgurlygyny ep-esli ýokarlandyryp, rentgen filmleriniň düşnükliligini ýokarlandyryp we X- täsir ediş dozasyny ep-esli azaldyp biler. adam bedenine şöhleler (50% -den gowrak).
Terbiumtäze ýarymgeçiriji yşyklandyryş üçin gök çyra bilen tolgundyrylan ak LED fosforda işjeňleşdiriji hökmünde hem ulanylýar. Terbium alýumin magneto optiki kristal fosfor öndürmek üçin ulanylyp bilner, gök ýagtylyk çykaryjy diodlary tolgundyryjy ýagtylyk çeşmesi hökmünde döredýär we döredilen floresan arassa ak ýagtylygy öndürmek üçin tolgundyryjy çyra bilen garylýar.
Terbiumdan öndürilen elektroluminesent materiallara esasan sink sulfid ýaşyl floresan tozy girýärterbiumişjeňleşdiriji hökmünde. Ultramelewşe şöhlelenmesinde terbiumyň organiki toplumlary güýçli ýaşyl floresan çykaryp biler we inçe film elektroluminesent materiallary hökmünde ulanylyp bilner. Öwrenmekde möhüm öňegidişliklere garamazdanseýrek ýerorganiki çylşyrymly elektroluminesent inçe filmler, amaly taýdan belli bir boşluk bar we seýrek toprak organiki çylşyrymly elektroluminesent inçe filmler we enjamlar boýunça gözlegler henizem çuňňur dowam edýär.
Terbiumyň floresan aýratynlyklary floresan zondlary hökmünde hem ulanylýar. Loksasin terbiumyň (Tb3 +) çylşyrymly we deoksiribonuklein kislotasynyň (DNK) özara täsiri, floksensiýa terbiniň floresan barlagy (Tb3 +) ýaly floresan we siňdiriş spektrleri arkaly öwrenildi. Netijeler, ofloksasin Tb3 + zondynyň DNK molekulalary bilen birleşýän çukur emele getirip biljekdigini we deoksiribonuklein kislotasynyň ofloksasin Tb3 + ulgamynyň floresanlygyny ep-esli ýokarlandyryp biljekdigini görkezdi. Bu üýtgeşmä esaslanyp, deoksiribonuklein kislotasyny kesgitläp bolýar.
Magneto optiki materiallar üçin
“Faraday” effektli materiallar, magneto-optiki materiallar hökmünde hem tanalýar, lazerlerde we beýleki optiki enjamlarda giňden ulanylýar. Magneto optiki materiallaryň iki umumy görnüşi bar: magneto optiki kristallar we magneto optiki aýna. Olaryň arasynda magneto-optiki kristallar (yttrium demir granaty we terbium gallium granaty ýaly) sazlanylýan iş ýygylygynyň we ýokary ýylylyk durnuklylygynyň artykmaçlyklary bar, ýöne gymmat we öndürmek kyn. Mundan başga-da, ýokary Faradaý aýlanma burçlary bolan magneto-optiki kristallaryň köpüsi, ulanylmagyny çäklendirýän gysga tolkun aralygynda ýokary siňdirişe eýe. Magneto optiki kristallar bilen deňeşdirilende, magneto optiki aýna ýokary geçirijilik artykmaçlygyna eýedir we uly bloklara ýa-da süýümlere ýasamak aňsat. Häzirki wagtda ýokary Faradaý täsiri bolan magneto-optiki äýnek, esasan, seýrek ýer ion doply äýnekdir.
Magneto optiki saklaýyş materiallary üçin ulanylýar
Soňky ýyllarda multimediýanyň we ofis awtomatizasiýasynyň çalt ösmegi bilen täze ýokary kuwwatly magnit disklere isleg artýar. Amorf metal terbium geçiş metal garyndysy inçe filmler ýokary öndürijilikli magneto optiki diskleri öndürmek üçin ulanyldy. Şolaryň arasynda TbFeCo garyndysy inçe film iň gowy ýerine ýetirijidir. Terbium esasly magneto-optiki materiallar uly göwrümde öndürildi we olardan ýasalan magneto-optiki diskler kompýuter saklaýyş komponentleri hökmünde ulanylýar we saklaýyş kuwwaty 10-15 esse ýokarlandy. Uly kuwwatyň we çalt giriş tizliginiň artykmaçlyklary bar we ýokary dykyzlykly optiki diskler üçin ulanylanda on müňlerçe gezek süpürilip we örtülip bilner. Elektron maglumatlary saklamak tehnologiýasyndaky möhüm materiallar. Görünýän we ýakyn infragyzyl zolaklarda iň köp ulanylýan magneto-optiki material Terbium Gallium Garnet (TGG) ýeke kristal bolup, Faradaý rotatorlaryny we izolýatorlaryny ýasamak üçin iň oňat magnit-optiki materialdyr.
Magneto optiki aýna üçin
Faradaý magneto optiki aýna görünýän we infragyzyl sebitlerde gowy aýdyňlyga we izotropiýa eýe we dürli çylşyrymly şekilleri döredip biler. Uly göwrümli önümleri öndürmek aňsat we optiki süýümlere çekilip bilner. Şol sebäpli, magneto optiki izolýatorlar, magneto optiki modulýatorlar we süýüm optiki tok datçikleri ýaly magneto optiki enjamlarda giň ulanylyş mümkinçilikleri bar. Uly magnit pursaty we görünýän we infragyzyl diapazonda ownuk siňdiriş koeffisiýenti sebäpli Tb3 + ionlary magneto optiki äýneklerde seýrek ulanylýan ýer ionlaryna öwrüldi.
Terbium disprosium ferromagnetostriktiw garyndysy
20-nji asyryň ahyrynda, dünýä tehnologiki öwrülişiginiň üznüksiz çuňlaşmagy bilen, seýrek ýer ulanyş materiallary çalt peýda boldy. 1984-nji ýylda Iowa ştat uniwersiteti, ABŞ-nyň Energetika ministrliginiň Ames laboratoriýasy we ABŞ-nyň Harby deňiz güýçleriniň ýerüsti ýarag gözleg merkezi (soňra döredilen Edge tehnologiýa korporasiýasynyň (ET REMA) esasy işgärleri gelip) täze seýrek döretmek üçin hyzmatdaşlyk etdiler. ýeriň akylly materialy, ýagny terbium disprosium ferromagnit magnitostriktiw material. Bu täze akylly material, elektrik energiýasyny çalt mehaniki energiýa öwürmegiň ajaýyp aýratynlyklaryna eýedir. Bu ägirt uly magnitostriktiw materialdan ýasalan suwasty we elektro-akustiki geçirijiler deňiz enjamlarynda, nebit guýusyny kesgitleýjilerde, ses we titremäni gözegçilik ulgamlarynda, ummanyň gözleg we ýerasty aragatnaşyk ulgamlarynda üstünlikli düzüldi. Şonuň üçin terbium disproziý demir ägirt uly magnitostriktiw material dünýä inen badyna, dünýäniň ösen ýurtlarynyň ünsüni özüne çekdi. ABŞ-da “Edge Technologies” 1989-njy ýylda terbium disproziý demir ägirt uly magnitostriktiw materiallary öndürip başlady we olara Terfenol D. diýip at berdi. Soňra Şwesiýa, Japanaponiýa, Russiýa, Angliýa we Awstraliýa terbium disproziý demir ägirt uly magnitostriktiw materiallary hem döretdiler.
Amerikanyň Birleşen Ştatlarynda bu materialyň ösüş taryhyndan materialyň oýlanyp tapylmagy we irki monopolistik amaly harby güýçler (deňiz güýçleri ýaly) bilen gönüden-göni baglanyşyklydyr. Hytaýyň harby we goranmak bölümleri bu material baradaky düşünjelerini kem-kemden güýçlendirýärler. Şeýle-de bolsa, Hytaýyň hemmetaraplaýyn milli kuwwatynyň ep-esli ýokarlanmagy bilen, 21-nji asyryň harby bäsdeşlik strategiýasyna ýetmek we enjamlaryň derejesini ýokarlandyrmak islegi hökmany suratda gaty möhümdir. Şonuň üçin harby we milli goranmak bölümleri tarapyndan terbium disprosium demir ägirt uly magnitostriktiw materiallaryň giňden ulanylmagy taryhy zerurlyk bolar.
Gysgaça aýdylanda, köp ajaýyp häsiýetlerterbiumköp funksional materiallaryň aýrylmaz agzasy we käbir amaly meýdanlarda çalşyp bolmajak pozisiýa öwüriň. Şeýle-de bolsa, terbiumyň bahasynyň ýokary bolmagy sebäpli adamlar önümçilik çykdajylaryny azaltmak üçin terbiumdan nädip gaça durmalydygyny we azaltmalydygyny öwrenýärler. Mysal üçin, seýrek ýer magneto-optiki materiallary hem arzan bahadan peýdalanmalydyrdisprosium demirkobalt ýa-da gadolinium terbium kobalt mümkin boldugyça; Ulanylmaly ýaşyl floresan poroşokda terbiniň düzümini azaltmaga synanyşyň. Bahalaryň giňden ulanylmagyny çäklendirýän möhüm faktor boldyterbium. Emma köp işleýän materiallar onsuz edip bilmeýär, şonuň üçin “pyçakda gowy polat ulanmak” ýörelgesine eýermeli we ulanylyşyny tygşytlamaga synanyşmalydyrys.terbiummümkin boldugyça
Iş wagty: 25-2023-nji oktýabr