ТербиумХүнд ховор элементийн ангилалд багтдаг бөгөөд дэлхийн царцдас дахь 1.1 ppm-ийн бага хэмжээгээр агуулагддаг.Тербиумын исэлгазрын ховор элементийн 0.01% хүрэхгүй хувийг эзэлдэг. Их хэмжээний итри ионы төрлийн хүнд ховор шороон хүдэрт ч гэсэн тербиумын агууламж хамгийн их байдаг ч нийт хүдрийн 1.1-1.2 хувийг л эзэлдэг.ховор шороо-ийн “язгууртан” ангилалд багтдаг болохыг харуулж байнаховор шорооэлементүүд. 1843 онд тербиумыг нээснээс хойш 100 гаруй жилийн турш түүний хомсдол, үнэ цэнэ нь практикт хэрэглэхэд удаан хугацаагаар саад болж байна. Сүүлийн 30 гаруй жилд л ийм зүйл болсонтербиумөвөрмөц авьяас чадвараа харуулсан.
Түүхийг нээх
Шведийн химич Карл Густаф Мосандер 1843 онд terbium-ийг нээсэн бөгөөд түүний хольцыг нээсэн.иттриум исэлболонY2O3. ИтриумШведийн Итби тосгоны нэрээр нэрлэгдсэн. Ион солилцооны технологи гарч ирэхээс өмнө terbium нь цэвэр хэлбэрээр тусгаарлагдаагүй байв.
Моссандер эхлээд хуваагджээиттриум исэлГурван хэсэгт хуваагдсан бөгөөд бүгд хүдрийн нэрээр нэрлэгдсэн:иттриум исэл, эрбийн исэл, баterbium оксид. Тербиумын исэлгэж нэрлэгддэг элементийн улмаас анх ягаан хэсгээс бүрдсэн байвэрбиум. Эрбийн исэл(Одоо бидний нэрлэж буй тербиумыг оруулаад) анхандаа уусмалын өнгөгүй хэсэг байсан. Энэ элементийн уусдаггүй ислийг бор өнгөтэй гэж үздэг.
Хожим нь ажилчид өнгөгүй жижигхэн зүйлийг ажиглахад хэцүү болсон.эрбийн исэл", гэхдээ уусдаг ягаан хэсгийг үл тоомсорлож болохгүй. оршин тогтнох тухай маргаанэрбийн исэлудаа дараа гарч ирсэн. Эмх замбараагүй байдалд анхны нэр солигдож, нэр солих нь гацсан тул ягаан хэсгийг эцэст нь эрбиум агуулсан уусмал (уусмалд ягаан өнгөтэй байсан) гэж дурдсан байдаг. Цэрийн давхар ислийг арилгахын тулд натрийн дисульфид эсвэл калийн сульфат хэрэглэдэг ажилчид одоо гэж үздэг.иттриум исэлсанамсаргүйгээр эргэхтербиумцери агуулсан тунадас болгон . Одоогийн байдлаар'тербиум', эхийн ердөө 1% орчимиттриум исэлбайгаа боловч энэ нь цайвар шар өнгийг дамжуулахад хангалттайиттриум исэл. Тиймээс,тербиумЭнэ нь түүнийг анх агуулж байсан хоёрдогч бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд түүнийг ойрын хөршүүд нь хянадаг.гадолиниумболондиспрозиум.
Дараа нь, хэзээ ч өөрховор шорооЭнэ хольцоос элементүүдийг оксидын эзлэх хувь хэмжээнээс үл хамааран салгаж, эцэст нь хүрэн исэл болтол terbium-ийн нэрийг хадгалсан.тербиумцэвэр хэлбэрээр олж авсан. 19-р зууны судлаачид тод шар эсвэл ногоон өнгийн зангилаа (III) ажиглахын тулд хэт ягаан туяаны флюресцент технологийг ашиглаагүй нь хатуу хольц эсвэл уусмалд тербиумыг танихад хялбар болгосон.
Электрон тохиргоо
Цахим зохион байгуулалт:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
-ийн цахим зохион байгуулалттербиумнь [Xe] 6s24f9. Ер нь цөмийн цэнэг хэт томрохоос өмнө иончлох боломжгүй гурван электроныг л салгаж авдаг. Гэсэн хэдий ч тохиолдолдтербиум, хагас дүүргэсэнтербиумфторын хий зэрэг маш хүчтэй исэлдүүлэгчийн дэргэд дөрөв дэх электроныг цаашид ионжуулах боломжийг олгодог.
Металл
Тербиумнь хутгаар зүсэх уян хатан, бат бөх, зөөлөн шинж чанартай мөнгөн цагаан ховор металл юм. Хайлах цэг 1360 ℃, буцлах температур 3123 ℃, нягт 8229 4кг/м3. Эрт үеийн лантанидын элементүүдтэй харьцуулахад агаарт харьцангуй тогтвортой байдаг. Лантанидын элементүүдийн ес дэх элемент болох terbium нь устай урвалд орж устөрөгчийн хий үүсгэдэг өндөр цэнэгтэй металл юм.
Байгальд,тербиумФосфорын цэрийн торийн элс, цахиурт бериллийн иттриумын хүдэрт бага хэмжээгээр агуулагддаг чөлөөт элемент болох нь хэзээ ч олдсонгүй.Тербиуммонацит элсэнд бусад газрын ховор элементтэй зэрэгцэн оршдог ба ерөнхийдөө 0.03% тербиумтай. Бусад эх үүсвэрт иттрий фосфат, газрын ховор алт зэрэг нь 1% хүртэл терби агуулсан ислийн холимог юм.
Өргөдөл
-ийн хэрэглээтербиумголдуу өндөр технологийн салбарууд болох технологи, мэдлэг шаардсан дэвшилтэт төслүүд, түүнчлэн эдийн засгийн үр өгөөжтэй, хөгжлийн сонирхол татахуйц төслүүдийг хамардаг.
Хэрэглээний үндсэн чиглэлүүд нь:
(1) Холимог газрын ховор элемент хэлбэрээр ашигласан. Тухайлбал, газар тариалангийн газрын ховор нийлмэл бордоо, тэжээлийн нэмэлт болгон ашигладаг.
(2) Гурван үндсэн флюресцент нунтаг дахь ногоон нунтаг идэвхжүүлэгч. Орчин үеийн оптоэлектроник материалууд нь янз бүрийн өнгийг нэгтгэхэд ашиглаж болох улаан, ногоон, цэнхэр гэсэн гурван үндсэн өнгөт фосфорыг ашиглахыг шаарддаг. Тэгээдтербиумолон тооны өндөр чанарын ногоон флюресцент нунтагуудын зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
(3) Соронзон оптик хадгалах материал болгон ашигладаг. Аморф металлын шилжилтийн металлын хайлш нимгэн хальсыг өндөр хүчин чадалтай соронзон оптик диск үйлдвэрлэхэд ашигласан.
(4) Соронзон оптик шил үйлдвэрлэх. Тербиум агуулсан Фарадей эргэдэг шил нь лазер технологид эргүүлэгч, тусгаарлагч, эргэлтийн төхөөрөмж үйлдвэрлэх гол материал юм.
(5) Terbium dysprosium ferromagnetostrictive хайлшийг (TerFenol) боловсруулж, хөгжүүлснээр terbium-ийн шинэ хэрэглээ нээгдэв.
Газар тариалан, мал аж ахуйн зориулалттай
Ховор шороотербиумургацын чанарыг сайжруулж, тодорхой концентрацийн хүрээнд фотосинтезийн хурдыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Тербиумын цогцолборууд нь биологийн өндөр идэвхжилтэй, гурвалсан цогцолборууд байдагтербиум, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O нь алтан стафилококк, нянгийн савханцар, гэдэсний савханцар зэрэгт нян устгах, нян устгах сайн нөлөөтэй, өргөн хүрээний нянгийн эсрэг үйлчилгээтэй. Эдгээр цогцолборыг судлах нь орчин үеийн нян устгах эмийн судалгааны шинэ чиглэлийг бий болгодог.
Гэрэлтүүлгийн салбарт ашигладаг
Орчин үеийн оптоэлектроник материалууд нь янз бүрийн өнгийг нэгтгэхэд ашиглаж болох улаан, ногоон, цэнхэр гэсэн гурван үндсэн өнгөт фосфорыг ашиглахыг шаарддаг. Мөн terbium нь олон өндөр чанартай ногоон флюресцент нунтагуудын зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Газрын ховор элементийн өнгөт зурагт улаан флюресцент нунтаг үүссэн нь эрэлтийг өдөөсөн болиттриумболоневропиум, дараа нь тербиумын хэрэглээ, хөгжлийг чийдэнгийн ховор шороон гурван үндсэн өнгөт ногоон флюресцент нунтаг ашиглан дэмжсэн. 1980-аад оны эхээр Philips дэлхийн анхны авсаархан эрчим хүчний хэмнэлттэй флюресцент чийдэнг зохион бүтээж, дэлхий даяар хурдан сурталчлав. Tb3+ион нь 545нм долгионы урттай ногоон гэрлийг ялгаруулж чаддаг бөгөөд бараг бүх газрын ховор ногоон флюресцент нунтаг ашигладаг.тербиум, идэвхжүүлэгч болгон.
Өнгөт телевизийн катодын цацрагийн хоолойд (CRT) ашигладаг ногоон флюресцент нунтаг нь үргэлж хямд, үр ашигтай цайрын сульфид дээр суурилдаг байсан ч тербиум нунтаг нь Y2SiO5: Tb3+, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOBr: Tb3+. Том дэлгэцтэй өндөр нягтралтай телевизор (HDTV) хөгжихийн хэрээр CRT-д зориулсан өндөр хүчин чадалтай ногоон флюресцент нунтагууд бас бий болж байна. Тухайлбал, өндөр гүйдлийн нягтралд маш сайн гэрэлтэх үр ашигтай Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, Y2SiO5: Tb3+-аас бүрдсэн эрлийз ногоон флюресцент нунтагыг гадаадад боловсруулсан.
Уламжлалт рентген флюресцент нунтаг бол кальцийн гянт болд юм. 1970, 1980-аад онд мэдрэмтгий дэлгэцэнд зориулсан ховор флюресцент нунтагуудыг боловсруулсан.тербиум,идэвхжүүлсэн лантан сульфидын исэл, терби идэвхижүүлсэн лантан бромидын исэл (ногоон дэлгэцийн хувьд), тербиум идэвхжүүлсэн иттриум сульфидын исэл. Кальцийн вольдболдтой харьцуулахад газрын ховор флюресцент нунтаг нь өвчтөний рентген туяанд өртөх хугацааг 80%-иар бууруулж, рентген хальсны нягтралыг сайжруулж, рентген гуурсын ашиглалтын хугацааг уртасгаж, эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулдаг. Тербиумыг мөн эмнэлгийн рентген туяаг сайжруулах дэлгэцийн флюресцент нунтаг идэвхжүүлэгч болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь рентген туяаг оптик дүрс болгон хувиргах мэдрэмжийг ихээхэн сайжруулж, рентген хальсны тод байдлыг сайжруулж, рентген туяаны өртөлтийн тунг эрс бууруулдаг. хүний биед цацраг туяа (50% -иас дээш).
ТербиумМөн хагас дамжуулагчийн шинэ гэрэлтүүлэгт цэнхэр гэрлээр өдөөгдсөн цагаан LED фосфорын идэвхжүүлэгч болгон ашигладаг. Цэнхэр гэрэл ялгаруулах диодыг өдөөх гэрлийн эх үүсвэр болгон ашиглан тербиум хөнгөн цагаан соронзон оптик болор фосфорыг үйлдвэрлэхэд ашиглаж болох бөгөөд үүссэн флюресцентийг өдөөх гэрэлтэй хольж цэвэр цагаан гэрэл үүсгэдэг.
Тербиумаар хийсэн цахилгаан гэрэлтэгч материалд голчлон цайрын сульфидын ногоон флюресцент нунтаг орно.тербиумидэвхжүүлэгч болгон. Хэт ягаан туяаны цацрагийн дор тербиумын органик цогцолборууд нь хүчтэй ногоон флюресцент ялгаруулж, нимгэн хальсан цахилгаан гэрэлтэгч материал болгон ашиглаж болно. Судалгаанд ихээхэн ахиц дэвшил гарсан чховор шорооорганик нийлмэл электролюминесцент нимгэн хальс, практик талаасаа тодорхой ялгаа байсаар байгаа бөгөөд газрын ховор элементийн органик нийлмэл электролюминесцент нимгэн хальс, төхөөрөмжүүдийн судалгаа гүнзгийрсэн хэвээр байна.
Тербиумын флюресценцийн шинж чанарыг мөн флюресценцийн датчик болгон ашигладаг. Офлоксацин тербиум (Tb3+) цогцолбор ба дезоксирибонуклеины хүчил (ДНХ) хоорондын харилцан үйлчлэлийг офлоксацин тербиумын (Tb3+) флюресценцийн мэдрэгч гэх мэт флюресценц ба шингээлтийн спектр ашиглан судалсан. Үр дүн нь офлоксацин Tb3+зонд нь ДНХ-ийн молекулуудтай ховил үүсгэж, дезоксирибонуклеины хүчил нь офлоксацин Tb3+системийн флюресценцийг мэдэгдэхүйц сайжруулж болохыг харуулсан. Энэ өөрчлөлтийг үндэслэн дезоксирибонуклеины хүчлийг тодорхойлж болно.
Соронзон оптик материалын хувьд
Соронзон-оптик материал гэж нэрлэгддэг Фарадей эффекттэй материалыг лазер болон бусад оптик төхөөрөмжид өргөн ашигладаг. Соронзон оптик материалын хоёр нийтлэг төрөл байдаг: соронзон оптик талстууд ба соронзон оптик шил. Тэдгээрийн дотроос соронзон-оптик талстууд (иттриум төмрийн анар, галлий тербийн анар гэх мэт) нь тохируулгатай ажиллах давтамж, өндөр дулааны тогтвортой байдал зэрэг давуу талтай боловч тэдгээр нь үнэтэй бөгөөд үйлдвэрлэхэд хэцүү байдаг. Нэмж дурдахад Фарадей эргүүлэх өнцөг бүхий олон соронзон-оптик талстууд нь богино долгионы мужид өндөр шингээлттэй байдаг нь тэдний хэрэглээг хязгаарладаг. Соронзон оптик талстуудтай харьцуулахад соронзон оптик шил нь өндөр дамжуулалтын давуу талтай бөгөөд том блок эсвэл утас хийхэд хялбар байдаг. Одоогийн байдлаар Фарадейгийн өндөр эффекттэй соронзон-оптик шилнүүд нь голчлон газрын ховор ион агуулсан шил юм.
Соронзон оптик хадгалах материалд ашигладаг
Сүүлийн жилүүдэд мультимедиа болон оффисын автоматжуулалт хурдацтай хөгжихийн хэрээр шинэ өндөр хүчин чадалтай соронзон дискний эрэлт нэмэгдэж байна. Аморф металлын шилжилтийн металлын хайлш нимгэн хальсыг өндөр хүчин чадалтай соронзон оптик диск үйлдвэрлэхэд ашигласан. Тэдгээрийн дотроос TbFeCo хайлшны нимгэн хальс нь хамгийн сайн гүйцэтгэлтэй байдаг. Тербид суурилсан соронзон-оптик материалыг их хэмжээгээр үйлдвэрлэж, тэдгээрээр хийсэн соронзон-оптик дискийг компьютерийн санах ойн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашиглаж, хадгалах багтаамжийг 10-15 дахин нэмэгдүүлсэн. Эдгээр нь том багтаамжтай, хурдан нэвтрэх хурдтай давуу талтай бөгөөд өндөр нягтралтай оптик дискэнд ашиглахад хэдэн арван мянган удаа арчиж, бүрэх боломжтой. Эдгээр нь цахим мэдээлэл хадгалах технологийн чухал материал юм. Үзэгдэх ба ойрын хэт улаан туяаны зурваст хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг соронзон-оптик материал бол Terbium Gallium Garnet (TGG) дан болор бөгөөд энэ нь Фарадей эргүүлэгч ба тусгаарлагчийг үйлдвэрлэхэд хамгийн сайн соронзон-оптик материал юм.
Соронзон оптик шилний хувьд
Фарадей соронзон оптик шил нь харагдахуйц болон хэт улаан туяаны бүсэд сайн ил тод, изотропи шинж чанартай бөгөөд янз бүрийн нарийн төвөгтэй хэлбэрийг үүсгэж чаддаг. Энэ нь том хэмжээтэй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд хялбар бөгөөд оптик утас руу татах боломжтой. Тиймээс энэ нь соронзон оптик тусгаарлагч, соронзон оптик модулятор, шилэн кабелийн гүйдлийн мэдрэгч зэрэг соронзон оптик төхөөрөмжүүдэд өргөн хэрэглээний хэтийн төлөвтэй байна. Үзэгдэх болон хэт улаан туяаны муж дахь соронзон момент нь том, шингээлтийн коэффициент бага тул Tb3+ионууд нь соронзон оптик шилнүүдэд түгээмэл хэрэглэгддэг газрын ховор ионууд болсон.
Terbium dysprosium ferromagnetostrictive хайлш
20-р зууны төгсгөлд дэлхийн технологийн хувьсгал тасралтгүй гүнзгийрч, газрын ховор элементийн хэрэглээний шинэ материалууд хурдацтай гарч ирэв. 1984 онд Айова мужийн их сургууль, АНУ-ын Эрчим хүчний яамны Амес лаборатори, АНУ-ын Тэнгисийн цэргийн гадаргын зэвсгийн судалгааны төв (хожим байгуулагдсан Edge Technology Corporation (ET REMA)-ийн үндсэн ажилтнууд эндээс ирсэн) хамтран шинэ ховор . дэлхийн ухаалаг материал, тухайлбал terbium dysprosium ферромагнит соронзон соронзон материал. Энэхүү шинэ ухаалаг материал нь цахилгаан энергийг хурдан механик энерги болгон хувиргах гайхалтай шинж чанартай. Энэхүү аварга соронзон соронзон материалаар хийсэн усан болон цахилгаан-акустик хувиргагчийг тэнгисийн цэргийн тоног төхөөрөмж, газрын тосны худаг илрүүлэх чанга яригч, дуу чимээ, чичиргээний хяналтын систем, далайн хайгуул, газар доорх холбооны системд амжилттай тохируулсан. Иймээс тербиум диспрозиум төмрийн аварга соронз стриктив материал гарч ирэнгүүт дэлхийн аж үйлдвэржсэн орнуудын анхаарлыг ихэд татав. АНУ-ын Edge Technologies компани 1989 онд тербиум диспрозиум төмрийн аварга соронзон соронзон материалыг үйлдвэрлэж эхэлсэн бөгөөд тэдгээрийг Терфенол Д гэж нэрлэсэн. Дараа нь Швед, Япон, Орос, Их Британи, Австрали зэрэг улсууд тербиум диспрозиум төмрийн аварга соронзон соронзон материалыг бүтээжээ.
АНУ-д энэ материалын хөгжлийн түүхээс харахад уг материалыг зохион бүтээсэн болон түүний анхны монополь хэрэглээний аль аль нь цэргийн үйлдвэртэй (тухайлбал, тэнгисийн цэргийн флот) шууд холбоотой байдаг. Хэдийгээр Хятадын цэргийн болон батлан хамгаалах яам энэ материалын талаарх ойлголтоо аажмаар бэхжүүлж байна. Гэсэн хэдий ч Хятадын үндэсний бүх талын хүчин чадал мэдэгдэхүйц нэмэгдэж байгаа тул 21-р зууны цэргийн өрсөлдөх стратегид хүрэх, техник хэрэгслийн түвшинг сайжруулах шаардлага маш чухал болох нь гарцаагүй. Иймд тербиум диспрозиум төмрийн аварга соронзон соронзон материалыг цэргийн болон үндэсний батлан хамгаалах яамд өргөнөөр ашиглах нь түүхэн шаардлага байх болно.
Товчхондоо, -ийн олон гайхалтай шинж чанаруудтербиумүүнийг олон функциональ материалын зайлшгүй гишүүн болгож, зарим хэрэглээний талбарт орлуулшгүй байр суурь болгоно. Гэвч тербиумын үнэ өндөр байгаа тул үйлдвэрлэлийн өртгийг бууруулахын тулд тербиумын хэрэглээнээс хэрхэн зайлсхийх, багасгах талаар судалж байна. Жишээлбэл, газрын ховор соронзон-оптик материалыг мөн хямд үнээр ашиглах ёстойдиспрозиум төмөркобальт эсвэл гадолиниум тербийн кобальт аль болох их; Хэрэглэх ёстой ногоон флюресцент нунтаг дахь terbium-ийн агууламжийг багасгахыг хичээ. Үнэ нь өргөн хэрэглээг хязгаарлах чухал хүчин зүйл болсонтербиум. Гэхдээ олон функциональ материалыг үүнгүйгээр хийх боломжгүй тул бид "сайн ганг ир дээр ашиглах" зарчмыг баримталж, хэрэглээгээ хэмнэхийг хичээх хэрэгтэй.тербиумаль болох их.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 10-р сарын 25