Element Magical Rare Earth: Terbium

Terbiumdia anisan'ny sokajy mavesatratany tsy fahita firy, miaraka amin'ny fahabetsahan'ny tany amin'ny 1,1 ppm fotsiny. Terbium oxide dia latsaky ny 0,01% amin'ny fitambaran'ny tany tsy fahita firy. Na dia ao amin'ny karazana yttrium ion avo lenta aza misy ny votoaty ambony indrindra amin'ny terbium, ny votoatin'ny terbium dia tsy misy afa-tsy 1.1-1.2% amin'ny totalin'ny tany tsy fahita firy, izay manondro fa anisan'ny sokajy "andriana" amin'ny singa tsy fahita firy izy io. Nandritra ny 100 taona mahery hatramin'ny nahitana ny terbium tamin'ny 1843, ny tsy fahampiana sy ny lanjany dia nanakana ny fampiharana azy io nandritra ny fotoana ela. Tao anatin'ny 30 taona izay vao naneho ny talentany manokana ny terbium.

Fahitana Tantara
640 (2)

Nahita terbium i Carl Gustaf Mosander, mpahay simia soedoà, tamin’ny 1843. Hitany tao anaty rano ny lotony.Yttrium(III) oxideSYY2O3. Yttrium dia nomena ny anaran'ny tanànan'i Ytterby any Soeda. Talohan'ny nipoiran'ny teknolojia fifanakalozana ion, ny terbium dia tsy natokana tamin'ny endriny madio.

Nozarain'i Mosant ho fizarana telo ny oxide Yttrium(III) voalohany, nomena anarana avy amin'ny ores avokoa: Yttrium(III) oxide,Erbium(III) oxide, ary terbium oxide. Terbium oxide dia voaforona ampahany mavokely tamin'ny voalohany, noho ilay singa fantatra ankehitriny amin'ny hoe erbium. "Erbium(III) oxide" (anisan'izany ilay antsoina ankehitriny hoe terbium) no ampahany tsy misy loko amin'ny vahaolana tamin'ny voalohany. Ny oxide tsy mety levona amin'io singa io dia heverina ho volontany.

Taty aoriana dia saika tsy hitan'ny mpiasa ilay bitika kely tsy misy loko "Erbium(III) oxide", saingy tsy azo odian-tsy hita ilay ampahany mavokely mety levona. Nipoitra imbetsaka ny adihevitra momba ny fisian'ny Erbium(III). Tao anatin'ny korontana dia nivadika ny anarana tany am-boalohany ary niraikitra ny fifanakalozana anarana, ka ilay ampahany mavokely dia voatonona ho vahaolana misy erbium (ao amin'ny vahaolana dia mavokely). Heverina ankehitriny fa ny mpiasa mampiasa ny sodium bisulfate na ny potassium sulfate dia makaCerium(IV) oxideavy amin'ny oxide Yttrium(III) ary mamadika tsy nahy ny terbium ho lasa sediment misy cerium. Tokony ho 1% eo ho eo amin'ny oxide Yttrium(III) tany am-boalohany, fantatra ankehitriny amin'ny hoe "terbium", dia ampy handefasana loko mavo amin'ny oxide Yttrium(III). Noho izany, ny terbium dia singa faharoa izay nahitana azy tamin'ny voalohany, ary fehezin'ny mpifanolo-bodirindrina aminy, gadolinium sy dysprosium.

Aorian'izay, isaky ny misaraka amin'io fangaro io ny singa hafa tsy fahita firy, na inona na inona ampahan'ny oxide, dia nohazonina ny anaran'ny terbium mandra-pahatongan'ny farany, ny oxide volontsôkôlà ny terbium dia azo tamin'ny endrika madio. Ny mpikaroka tamin'ny taonjato faha-19 dia tsy nampiasa ny teknolojia fluorescence ultraviolet mba hijerena ireo nodules mavo na maitso mavana (III), izay manamora ny fahafantarana ny terbium amin'ny fifangaroana na vahaolana matanjaka.
Electron configuration

微信图片_20230705121834

Electron configuration:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9

Ny firafitry ny electron ny terbium dia [Xe] 6s24f9. Amin'ny ankapobeny, elektronika telo ihany no azo esorina alohan'ny hahatongavan'ny fiampangana nokleary ho lehibe loatra ka tsy ho voahidy bebe kokoa, fa amin'ny trangan'ny terbium, ny semi-feno terbium dia mamela ny electron fahefatra ho ionized bebe kokoa amin'ny fisian'ny oksizenina mahery vaika toy ny gazy fluorine.

Terbium metaly

metaly terbium

Terbium dia metaly fotsy tsy fahita firy amin'ny tany misy ductility, henjana ary malefaka izay azo tapahina amin'ny antsy. Teboka miempo 1360 ℃, teboka mangotraka 3123 ℃, hakitroky 8229 4kg/m3. Raha ampitahaina amin'ny Lanthanide tany am-boalohany, dia miorina tsara amin'ny rivotra izy. Amin'ny maha singa fahasivy amin'ny Lanthanide, terbium dia metaly misy herinaratra matanjaka. Mihetsika amin'ny rano izy io ka mamorona hidrôzenina.

Eo amin'ny natiora, ny terbium dia tsy mbola hita ho singa maimaim-poana, izay misy ampahany kely amin'ny fasika thorium phosphocerium sy Gadolinite. Ny Terbium dia miara-miaina amin'ny singa hafa tsy fahita firy amin'ny fasika monazite, miaraka amin'ny votoatin'ny terbium amin'ny ankapobeny 0,03%. Ny loharano hafa dia Xenotime sy ores volamena tsy fahita firy mainty, izay samy mifangaro amin'ny oksida ary misy terbium hatramin'ny 1%.

Fampiharana

Ny fampiharana ny terbium dia ahitana sehatra teknolojia avo lenta, izay tetik'asa manara-penitra ara-teknolojia sy fahalalàna, ary koa tetikasa manana tombony ara-toekarena lehibe, miaraka amin'ny fanantenana fampandrosoana mahafinaritra.

Ny faritra fampiharana lehibe dia ahitana:

(1) Ampiasaina amin'ny endriky ny tany tsy fahita firy mifangaro. Ohatra, izy io dia ampiasaina ho toy ny zezika iombonana amin'ny tany tsy fahita firy sy fanampin-tsakafo ho an'ny fambolena.

(2) Activator ho an'ny vovoka maitso amin'ny vovoka fluorescent telo voalohany. Ny fitaovana optoelektronika maoderina dia mitaky ny fampiasana loko fototra telo amin'ny phosphor, dia ny mena, maitso ary manga, izay azo ampiasaina hanamboarana loko isan-karazany. Ary ny terbium dia singa tena ilaina amin'ny vovoka fluorescent maitso avo lenta.

(3) Ampiasaina ho fitaovana fitahirizana magneto optika. Amorphous metal terbium transition metaly firaka sarimihetsika manify dia nampiasaina mba hamokarana avo lenta magneto-optical discs.

(4) Fanamboarana fitaratra optika magneto. Ny vera rotatory Faraday misy terbium dia fitaovana fototra amin'ny famokarana rotators, isolator ary circulators amin'ny teknolojia laser.

(5) Ny fampandrosoana sy ny fampandrosoana ny terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy (TerFenol) dia nanokatra fampiharana vaovao ho an'ny terbium.

Ho an'ny fambolena sy fiompiana

Ny terbium amin'ny tany tsy fahita firy dia afaka manatsara ny kalitaon'ny voly ary mampitombo ny tahan'ny photosynthesis ao anatin'ny elanelana fifantohana. Ny complexes Terbium dia manana hetsika biolojika avo lenta. Ny complexes ternary an'ny terbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O, dia manana fiantraikany tsara amin'ny bakteria sy bakteria amin'ny Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis ary Escherichia coli. Manana spectrum antibacterial malalaka izy ireo. Ny fandalinana ny complexes toy izany dia manome tari-dalana fikarohana vaovao momba ny fanafody bakteria maoderina.

Ampiasaina amin'ny sehatry ny luminescence

Ny fitaovana optoelektronika maoderina dia mitaky ny fampiasana loko fototra telo amin'ny phosphor, dia ny mena, maitso ary manga, izay azo ampiasaina hanamboarana loko isan-karazany. Ary ny terbium dia singa tena ilaina amin'ny vovoka fluorescent maitso avo lenta. Raha ny fahaterahan'ny tany tsy fahita firy loko TV mena fluorescent vovoka no nandrisika ny fangatahana ny yttrium sy europium, dia ny fampiharana sy ny fampandrosoana ny terbium nampiroborobo ny tany tsy fahita firy telo loko voalohany fluorescent maitso vovoka ho an'ny jiro. Tany am-piandohan'ireo taona 1980, Philips no namorona ny jiro fluorescent mitsitsy angovo voalohany eran-tany ary nampiroborobo azy haingana eran-tany. Ny Tb3+ ions dia afaka mamoaka hazavana maitso miaraka amin'ny halavan'ny onjam-peo 545nm, ary saika ny phosphor maitso tsy fahita firy dia mampiasa terbium ho activator.

Ny phosphor maitso ho an'ny loko TV cathode taratra fantsona (CRT) foana mifototra amin'ny Zinc sulfide, izay mora sy mahomby, fa ny terbium vovoka dia nampiasaina foana ho toy ny maitso phosphor ho an'ny projection loko TV, anisan'izany Y2SiO5 ∶ Tb3 +, Y3 ( Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+sy LaOBr ∶ Tb3+. Miaraka amin'ny fivoaran'ny televiziona avo lenta (HDTV) amin'ny efijery lehibe, dia novolavolaina ihany koa ny vovoka fluorescent maitso avo lenta ho an'ny CRT. Ohatra, misy vovobony fluorescent maitso hybrid dia novolavolaina tany ivelany, misy ny Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3 +, LaOCl: Tb3 +, ary Y2SiO5: Tb3 +, izay manana fahaiza-manao luminescence tsara amin'ny hakitroky amin'izao fotoana izao.

Ny vovoka fluorescent X-ray nentim-paharazana dia tungstate calcium. Tamin'ny taona 1970 sy 1980 dia novolavolaina ny phosphor tany tsy fahita firy ho an'ny fanamafisana ny efijery, toy ny terbium activité solifara Lanthanum oxide, terbium activated bromine Lanthanum oxide (ho an'ny efijery maitso), terbium activated solifara Yttrium (III) oxide, sns. Ny vovon-tany tsy fahita firy fluorescent dia afaka mampihena ny fotoanan'ny taratra X-ray ho an'ny marary amin'ny 80%, manatsara ny famahana ny sarimihetsika X-ray, manitatra ny androm-piainan'ny fantsona X-ray, ary mampihena ny fanjifana angovo. Terbium koa dia ampiasaina ho toy ny fluorescent powder activator ho an'ny fitsaboana X-ray fampivoarana efijery, izay afaka manatsara be ny fahatsapana ny X-ray fiovam-po ho Optical sary, hanatsara ny mazava ny X-ray sarimihetsika, ary tena mampihena ny fatra X- taratra amin'ny vatan'olombelona (mihoatra ny 50%).

Terbium dia ampiasaina ho toy ny activator amin'ny phosphor LED fotsy mientanentana amin'ny hazavana manga ho an'ny jiro semiconductor vaovao. Azo ampiasaina amin'ny famokarana phosphor kristaly optique terbium aluminium magneto izy io, amin'ny fampiasana diodes hazavana manga ho toy ny loharanom-pahazavana fientanam-po, ary ny fluorescence vokarina dia mifangaro amin'ny hazavana mihetsiketsika mba hamokarana hazavana fotsy madio.

Ny fitaovana electroluminescent vita amin'ny terbium dia ahitana phosphor maitso Zinc sulfide miaraka amin'ny terbium ho activator. Eo ambanin'ny taratra ultraviolet, ny complexe organika amin'ny terbium dia afaka mamoaka fluorescence maitso matanjaka ary azo ampiasaina ho fitaovana electroluminescent sarimihetsika manify. Na dia nisy fandrosoana lehibe aza natao tamin'ny fandalinana ireo sarimihetsika manify electroluminescent complex organika tany tsy fahita firy, dia mbola misy ny elanelana avy amin'ny fampiharana, ary mbola lalina ny fikarohana momba ny sarimihetsika sy fitaovana manify electroluminescent complex organika tany tsy fahita firy.

Ny toetran'ny fluorescence an'ny terbium dia ampiasaina ho toy ny probe fluorescence. Ohatra, Ofloxacin terbium (Tb3+) fluorescence probe dia nampiasaina mba handinihana ny fifandraisana eo amin'ny Ofloxacin terbium (Tb3+) complex sy ADN (ADN) amin'ny fluorescence spectrum sy hisakana ny fiasan'ireny spectrum, izay manondro fa Ofloxacin Tb3+ probe dia afaka mamorona groove mifatotra amin'ny molekiola ADN, ary ny ADN dia afaka manatsara ny fluorescence ny rafitra Ofloxacin Tb3 +. Miorina amin'io fiovana io, ny ADN dia azo faritana.

Ho an'ny fitaovana optika magneto

Ny fitaovana misy fiantraikany Faraday, fantatra amin'ny anarana hoe fitaovana magneto-optical, dia ampiasaina betsaka amin'ny lasers sy fitaovana optika hafa. Misy karazany roa ny fitaovana optika magneto: kristaly optika magneto sy fitaratra optika magneto. Anisan'izany, ny kristaly magneto-optical (toy ny Yttrium vy garnet sy terbium gallium garnet) dia manana tombony amin'ny fampandehanana matetika sy ny fahamarinan-toerana mafana, saingy lafo sy sarotra ny manamboatra. Ankoatr'izay, maro ireo kristaly magneto-optical miaraka amin'ny zoro fihodinan'ny Faraday avo dia manana absorption avo amin'ny onjam-peo fohy, izay mametra ny fampiasana azy. Raha ampitahaina amin'ny kristaly optika magneto, ny fitaratra optika magneto dia manana tombony amin'ny fandefasana avo lenta ary mora atao amin'ny sakana na fibre lehibe. Amin'izao fotoana izao, solomaso magneto-optical manana fiantraikany Faraday avo indrindra dia solomaso ion doped tany tsy fahita firy.

Ampiasaina amin'ny fitaovana fitahirizana magneto optika

Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, miaraka amin'ny fivoarana haingana ny multimedia sy ny automation birao, dia nitombo ny fangatahana kapila magnetika vaovao. Ny sarimihetsika amorphous metal terbium transition metal alloy dia nampiasaina hanamboarana kapila magneto-optical avo lenta. Anisan'izany, ny TbFeCo firaka sarimihetsika manify manana ny tsara indrindra fampisehoana. Ny fitaovana magneto-optical miorina amin'ny Terbium dia novokarina tamin'ny ambaratonga lehibe, ary ny kapila magneto-optical vita amin'izy ireo dia ampiasaina ho singa fitehirizana solosaina, miaraka amin'ny fahafaha-mitahiry in-10-15. Izy ireo dia manana tombony amin'ny fahafaha-manao lehibe sy ny hafainganam-pandehan'ny fidirana haingana, ary azo kosehina sy voasarona in'aliny maro rehefa ampiasaina amin'ny kapila optika avo lenta. Izy ireo dia fitaovana manan-danja amin'ny teknolojia fitahirizana fampahalalana elektronika. Ny fitaovana magneto-optika be mpampiasa indrindra amin'ny tarika hita maso sy akaiky-infraroda dia Terbium Gallium Garnet (TGG) kristaly tokana, izay fitaovana magneto-optika tsara indrindra amin'ny fanaovana rotators sy isolator Faraday.

Ho an'ny fitaratra optika magneto

Faraday magneto fitaratra optika manana mangarahara tsara sy isotropy amin'ny faritra hita maso sy infrarouge, ary afaka mamorona endrika sarotra isan-karazany. Mora ny mamokatra vokatra lehibe ary azo alaina amin'ny fibre optika. Noho izany, manana fanantenana fampiharana malalaka amin'ny fitaovana optika magneto toy ny isolator optika magneto, modulator optika magneto ary sensor sensor amin'izao fotoana izao. Noho ny fotoan'ny andriamby lehibe sy ny coefficient absorption kely ao amin'ny faritra hita maso sy infrarouge, ny ion Tb3+ dia lasa ion-tany tsy fahita firy amin'ny solomaso optika magneto.

Terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy

Amin'ny faran'ny taonjato faha-20, miaraka amin'ny halalin'ny revolisiona siantifika sy ara-teknolojia eran-tany, dia mipoitra haingana ny fitaovana ampiasaina amin'ny tany tsy fahita firy. Tamin'ny 1984, Iowa State University of the United States, Ames Laboratory of the United States Department of Energy of the United States and the US Navy Surface Weapons Research Center (ny tena mpiasan'ny American Edge Technology Company (ET REMA) dia avy amin'ny ny foibe) niara-namolavola fitaovana Smart tany tsy fahita firy vaovao, izany hoe terbium dysprosium vy goavambe magnetostrictive fitaovana. Ity fitaovana Smart vaovao ity dia manana toetra tena tsara amin'ny famadihana haingana ny angovo elektrika ho angovo mekanika. Ny transducers anaty rano sy electro-acoustic vita amin'ity fitaovana magnetostrictive goavambe ity dia nahomby tamin'ny fitaovana an-dranomasina, mpandahateny fanta-daza amin'ny solika, rafitra fanaraha-maso ny tabataba sy ny hovitrovitra, ary ny fitrandrahana ranomasina sy ny rafi-pifandraisana ambanin'ny tany. Noho izany, raha vao teraka ny terbium dysprosium vy goavam-be magnetostrictive fitaovana, dia nahazo niely patrana avy amin'ny firenena indostrialy manerana izao tontolo izao. Ny Edge Technologies any Etazonia dia nanomboka namokatra fitaovana magnetostrictive goavam-be terbium dysprosium vy tamin'ny 1989 ary nomena anarana hoe Terfenol D. Taorian'izay, Soeda, Japon, Rosia, Royaume-Uni, ary Aostralia koa dia nanamboatra fitaovana magnetostrictive goavam-be terbium dysprosium.

Avy amin'ny tantaran'ny fivoaran'ity fitaovana ity any Etazonia, na ny famoronana ny fitaovana sy ny fampiharana ampihimamba voalohany dia mifandray mivantana amin'ny indostrian'ny miaramila (toy ny tafika an-dranomasina). Na dia manamafy tsikelikely ny fahatakarany an'io fitaovana io aza ny sampana miaramila sy fiarovana ao Shina. Na izany aza, taorian'ny nitomboan'ny Hery nasionaly feno ao Shina, ny fepetra takiana amin'ny fanatanterahana ny paikadin'ny fifaninanana ara-miaramila amin'ny taonjato faha-21 sy ny fanatsarana ny haavon'ny fitaovana dia azo antoka fa tena maika. Noho izany, ny fampiasana be dia be ny terbium dysprosium vy goavambe magnetostrictive fitaovana ataon'ny miaramila sy ny sampan-draharaham-piarovam-pirenena dia ho ilaina ara-tantara.

Raha fintinina, ny fananana tsara maro an'ny terbium dia mahatonga azy ho mpikambana tena ilaina amin'ny fitaovana maro miasa ary toerana tsy azo soloina amin'ny sehatra fampiharana sasany. Noho ny fahalafosan’ny vidin’ny terbium anefa dia nandinika ny fomba hisorohana sy hampihenana ny fampiasana ny terbium ny olona mba hampihenana ny vidin’ny famokarana. Ohatra, ny fitaovana magneto-optical tany tsy fahita firy dia tokony hampiasa koa ny kobalta vy dysprosium mora vidy na gadolinium terbium kobalta araka izay azo atao; Miezaha hampihena ny votoatin'ny terbium ao amin'ny vovoka fluorescent maitso izay tsy maintsy ampiasaina. Ny vidiny dia lasa antony lehibe mametra ny fampiasana be dia be ny terbium. Saingy maro ny fitaovana miasa tsy afaka manao izany raha tsy misy izany, noho izany dia tsy maintsy manaraka ny fitsipiky ny "fampiasana vy tsara amin'ny lelany" isika ary miezaka ny mamonjy ny fampiasana ny terbium araka izay azo atao.


Fotoana fandefasana: Jul-05-2023