Terbiumnahisakop sa kategorya nga bug-attalagsaon nga mga yuta, nga adunay gamay nga kadagaya sa crust sa Yuta sa 1.1 ppm lamang. Ang Terbium oxide nagkantidad ug ubos sa 0.01% sa kinatibuk-ang talagsaon nga yuta. Bisan sa taas nga tipo sa yttrium ion nga bug-at nga rare earth ore nga adunay labing taas nga sulud sa terbium, ang sulud sa terbium nag-asoy lamang sa 1.1-1.2% sa kinatibuk-ang talagsaon nga yuta, nga nagpakita nga kini nahisakop sa kategorya nga "halangdon" sa mga elemento sa talagsaon nga yuta. Sulod sa kapin sa 100 ka tuig sukad sa pagkadiskobre sa terbium niadtong 1843, ang kanihit ug bili niini nakapugong sa praktikal nga paggamit niini sa dugay nga panahon. Sa miaging 30 ka tuig lamang nga ang terbium nagpakita sa iyang talagsaon nga talento.
Pagdiskobre sa Kasaysayan
Ang Swedish nga chemist nga si Carl Gustaf Mosander nakadiskobre sa terbium niadtong 1843. Nakaplagan niya ang mga hugaw niini saYttrium(III) oxideugY2O3. Mga dapit nga gitawag Yttrium sa Sweden. Sa wala pa ang pagtungha sa teknolohiya sa pagbinayloay sa ion, ang terbium wala nahimulag sa lunsay nga porma niini.
Una nga gibahin ni Mosant ang Yttrium(III) oxide ngadto sa tulo ka bahin, ang tanan ginganlan sunod sa ores: Yttrium(III) oxide,Erbium(III) oxide, ug terbium oxide. Ang Terbium oxide orihinal nga gilangkuban sa usa ka pink nga bahin, tungod sa elemento nga nailhan karon nga erbium. Ang "Erbium(III) oxide" (lakip na ang gitawag na nato karon nga terbium) mao ang orihinal nga walay kolor nga bahin sa solusyon. Ang dili matunaw nga oxide niini nga elemento giisip nga brown.
Sa ulahi ang mga trabahante halos dili makakita sa gamay nga walay kolor nga "Erbium(III) oxide", apan ang matunaw nga pink nga bahin dili mabalewala. Ang mga debate bahin sa pagkaanaa sa Erbium(III) oxide balik-balik nga mitungha. Sa kagubot, ang orihinal nga ngalan gibalit-ad ug ang pagbayloay sa mga ngalan giugbok, mao nga ang pink nga bahin sa kadugayan gihisgutan isip usa ka solusyon nga adunay erbium (sa solusyon, kini pink). Gituohan karon nga ang mga trabahante nga naggamit sa sodium bisulfate o Potassium sulfate mokuhaCerium(IV) oxidegikan sa Yttrium(III) oxide ug wala tuyoa nga nahimo ang terbium nga usa ka linugdang nga adunay cerium. Mga 1% lang sa orihinal nga Yttrium(III) oxide, nga karon nailhang "terbium", igo na nga mopasa sa yellowish color ngadto sa Yttrium(III) oxide. Busa, ang terbium usa ka sekundaryong sangkap nga sa sinugdan naglangkob niini, ug kini kontrolado sa mga silingan niini, gadolinium ug dysprosium.
Pagkahuman, kung ang ubang mga talagsaon nga elemento sa yuta mabulag gikan niini nga sagol, bisan unsa pa ang proporsyon sa oxide, ang ngalan sa terbium gipabilin hangtod sa katapusan, ang brown oxide sa terbium nakuha sa lunsay nga porma. Ang mga tigdukiduki sa ika-19 nga siglo wala mogamit sa ultraviolet fluorescence nga teknolohiya sa pag-obserbar sa hayag nga dalag o berde nga mga buho (III), nga nagpasayon sa terbium nga mailhan sa solidong mga sagol o solusyon.
Konfigurasyon sa elektron
Konfigurasyon sa elektron:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
Ang Electron configuration sa terbium mao ang [Xe] 6s24f9. Kasagaran, tulo ra ka electron ang mahimong tangtangon sa dili pa ang nukleyar nga bayad mahimong dako kaayo aron madugangan nga ionized, apan sa kaso sa terbium, ang semi napuno nga terbium nagtugot sa ikaupat nga electron nga dugang nga ion sa presensya sa kusog kaayo nga mga oxidant sama sa fluorine gas.
Ang Terbium usa ka pilak nga puti nga talagsaon nga metal nga yuta nga adunay ductility, katig-a, ug kalumo nga mahimong putlon gamit ang kutsilyo. Pagkatunaw punto 1360 ℃, Nagabukal punto 3123 ℃, Densidad 8229 4kg/m3. Kung itandi sa sayo nga Lanthanide, medyo lig-on kini sa hangin. Ingon ang ikasiyam nga elemento sa Lanthanide, ang terbium usa ka metal nga adunay kusog nga kuryente. Nag-reaksyon kini sa tubig aron mahimong hydrogen.
Sa kinaiyahan, ang terbium wala pa nakit-an nga usa ka libre nga elemento, ang gamay nga kantidad niini anaa sa phosphocerium thorium nga balas ug Gadolinite. Ang Terbium nag-uban sa ubang talagsaon nga mga elemento sa yuta sa monazite nga balas, nga adunay kasagaran nga 0.03% nga terbium nga sulod. Ang ubang mga tinubdan mao ang Xenotime ug itom nga talagsaon nga mga ores sa bulawan, nga pareho niini mga panagsagol sa mga oxide ug adunay sulod nga 1% terbium.
Aplikasyon
Ang paggamit sa terbium kasagaran naglakip sa high-tech nga mga natad, nga mao ang teknolohiya intensive ug kahibalo intensive cutting-edge nga mga proyekto, ingon man usab sa mga proyekto uban sa mahinungdanon nga ekonomikanhon nga mga benepisyo, uban sa madanihon nga kalamboan prospect.
Ang nag-unang mga lugar sa aplikasyon naglakip sa:
(1) Gigamit sa porma sa sinagol nga talagsaon nga mga yuta. Pananglitan, kini gigamit ingon nga usa ka talagsaon nga yuta compound nga abono ug feed additive alang sa agrikultura.
(2) Activator alang sa green nga powder sa tulo ka nag-unang fluorescent powders. Ang modernong optoelectronic nga mga materyales nagkinahanglan sa paggamit sa tulo ka sukaranang mga kolor sa phosphors, nga mao ang pula, berde, ug asul, nga mahimong gamiton sa pag-synthesize sa lain-laing mga kolor. Ug ang terbium usa ka kinahanglanon nga sangkap sa daghang mga de-kalidad nga berde nga fluorescent powder.
(3) Gigamit isip magneto optical storage material. Ang amorphous metal terbium transition metal alloy thin films gigamit sa paghimo og high-performance magneto-optical discs.
(4) Paggama og magneto optical nga bildo. Ang Faraday rotatory glass nga adunay terbium usa ka yawe nga materyal alang sa paghimo sa mga rotator, isolator, ug circulators sa teknolohiya sa laser.
(5) Ang pagpalambo ug pagpalambo sa terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy (TerFenol) nagbukas sa bag-ong mga aplikasyon alang sa terbium.
Alang sa agrikultura ug pag-atiman sa hayop
Ang talagsaon nga yuta nga terbium makapauswag sa kalidad sa mga pananom ug makapataas sa gikusgon sa photosynthesis sulod sa usa ka gilay-on nga konsentrasyon. Ang mga Terbium complex adunay taas nga biolohikal nga kalihokan. Ternary complexes sa terbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O, adunay maayo nga antibacterial ug bactericidal epekto sa Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis ug Escherichia coli. Sila adunay halapad nga antibacterial spectrum. Ang pagtuon sa ingon nga mga komplikado naghatag usa ka bag-ong direksyon sa panukiduki alang sa mga modernong bactericidal nga tambal.
Gigamit sa natad sa luminescence
Ang modernong optoelectronic nga mga materyales nagkinahanglan sa paggamit sa tulo ka sukaranang mga kolor sa phosphors, nga mao ang pula, berde, ug asul, nga mahimong gamiton sa pag-synthesize sa lain-laing mga kolor. Ug ang terbium usa ka kinahanglanon nga sangkap sa daghang mga de-kalidad nga berde nga fluorescent powder. Kung ang pagkahimugso sa talagsaon nga yuta nga kolor sa TV nga pula nga fluorescent powder nakapukaw sa panginahanglan alang sa yttrium ug europium, nan ang aplikasyon ug pagpalambo sa terbium gipasiugdahan sa talagsaong yuta tulo ka nag-unang kolor nga berde nga fluorescent powder alang sa mga lampara. Sa sayong bahin sa 1980s, giimbento ni Philips ang labing una nga compact nga makadaginot nga enerhiya nga fluorescent lamp sa kalibutan ug dali nga gipasiugda kini sa tibuuk kalibutan. Ang Tb3+ ions makapagawas ug berdeng kahayag nga may wavelength nga 545nm, ug halos tanang talagsaon nga yuta nga green phosphors naggamit sa terbium isip activator.
Ang berde nga phosphor alang sa kolor nga TV cathode ray tube (CRT) kanunay gibase sa Zinc sulfide, nga barato ug episyente, apan ang terbium powder kanunay nga gigamit ingon nga green phosphor alang sa projection color TV, lakip ang Y2SiO5 ∶ Tb3+, Y3 ( Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+ug LaOBr ∶ Tb3+. Uban sa pag-uswag sa dako nga screen nga high-definition nga telebisyon (HDTV), ang high-performance green nga fluorescent powder alang sa mga CRT gipalambo usab. Pananglitan, ang hybrid green nga fluorescent powder naugmad sa gawas sa nasud, nga gilangkuban sa Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, ug Y2SiO5: Tb3+, nga adunay maayo kaayong luminescence efficiency sa high current density.
Ang tradisyonal nga X-ray fluorescent powder mao ang calcium tungstate. Sa 1970s ug 1980s, ang talagsaong earth phosphors alang sa pagpakusog sa mga screen naugmad, sama sa terbium activated sulfur Lanthanum oxide, terbium activated bromine Lanthanum oxide (alang sa green screens), terbium activated sulfur Yttrium(III) oxide, ug uban pa. Ang talagsaon nga yuta nga fluorescent powder makapakunhod sa oras sa X-ray irradiation alang sa mga pasyente pinaagi sa 80%, pagpalambo sa resolusyon sa X-ray nga mga pelikula, pagpalugway sa kinabuhi sa X-ray tubes, ug pagpakunhod sa konsumo sa enerhiya. Ang Terbium gigamit usab isip fluorescent powder activator alang sa medikal nga X-ray enhancement screens, nga makapauswag pag-ayo sa pagkasensitibo sa X-ray conversion ngadto sa optical nga mga hulagway, pagpalambo sa katin-aw sa X-ray nga mga pelikula, ug sa hilabihan nga pagkunhod sa exposure dosis sa X- silaw sa lawas sa tawo (labaw sa 50%).
Ang Terbium gigamit usab isip usa ka activator sa puti nga LED phosphor nga nahinam sa asul nga kahayag alang sa bag-ong semiconductor nga suga. Mahimo kining gamiton sa pagprodyus og terbium aluminum magneto optical crystal phosphors, gamit ang blue light emitting diodes isip excitation light sources, ug ang namugna nga fluorescence gisagol sa excitation light aron makagama og purong puti nga kahayag.
Ang mga electroluminescent nga materyales nga gama sa terbium nag-una naglakip sa Zinc sulfide green phosphor nga adunay terbium isip activator. Ubos sa ultraviolet irradiation, ang mga organikong complex sa terbium makapagawas sa lig-on nga berdeng fluorescence ug mahimong gamiton isip manipis nga film electroluminescent nga mga materyales. Bisan kung ang hinungdanon nga pag-uswag nahimo sa pagtuon sa talagsaon nga yuta nga organikong komplikado nga electroluminescent nga manipis nga mga pelikula, adunay usa ka piho nga gintang gikan sa pagkapraktikal, ug ang panukiduki bahin sa talagsaon nga yuta nga organikong komplikado nga electroluminescent nga manipis nga mga pelikula ug mga aparato anaa pa sa giladmon.
Ang mga kinaiya sa fluorescence sa terbium gigamit usab isip fluorescence probes. Pananglitan, ang Ofloxacin terbium (Tb3+) fluorescence probe gigamit aron tun-an ang interaksyon tali sa Ofloxacin terbium (Tb3+) complex ug DNA (DNA) pinaagi sa fluorescence spectrum ug pagsuyup spectrum, nga nagpakita nga ang Ofloxacin Tb3+ nga probe mahimong magporma og groove binding sa mga molekula sa DNA, ug ang DNA makapausbaw pag-ayo sa fluorescence sa Ofloxacin Tb3+ system. Pinasukad niini nga pagbag-o, ang DNA mahimong matino.
Alang sa magneto optical nga mga materyales
Ang mga materyales nga adunay epekto sa Faraday, nailhan usab nga magneto-optical nga mga materyales, kaylap nga gigamit sa mga laser ug uban pang mga optical device. Adunay duha ka kasagarang matang sa magneto optical nga mga materyales: magneto optical crystals ug magneto optical glass. Lakip niini, ang mga kristal nga magneto-optical (sama sa Yttrium iron garnet ug terbium gallium garnet) adunay mga bentaha sa adjustable operating frequency ug taas nga thermal stability, apan kini mahal ug lisud sa paghimo. Dugang pa, daghang mga kristal nga magneto-optical nga adunay taas nga anggulo sa rotation sa Faraday adunay taas nga pagsuyup sa mubo nga hanay sa balud, nga naglimite sa ilang paggamit. Kung itandi sa magneto optical nga mga kristal, ang magneto optical nga bildo adunay bentaha sa taas nga transmittance ug dali nga mahimo nga dagkong mga bloke o mga lanot. Sa pagkakaron, ang magneto-optical nga baso nga adunay taas nga epekto sa Faraday kay kasagaran talagsaon nga earth ion doped glasses.
Gigamit alang sa magneto optical storage nga mga materyales
Sa bag-ohay nga mga tuig, sa paspas nga pag-uswag sa multimedia ug automation sa opisina, ang panginahanglan alang sa bag-ong mga high-capacity nga magnetic disc nagkadako. Ang amorphous metal terbium transition metal alloy films gigamit sa paghimo og high-performance magneto-optical discs. Lakip kanila, ang TbFeCo alloy thin film adunay labing maayo nga performance. Ang mga materyales nga magneto-optical nga nakabase sa Terbium gihimo sa usa ka dako nga sukod, ug ang mga magneto-optical disc nga gihimo gikan niini gigamit ingon nga mga sangkap sa pagtipig sa kompyuter, nga adunay kapasidad sa pagtipig nga nadugangan sa 10-15 ka beses. Adunay sila mga bentaha sa dako nga kapasidad ug paspas nga pag-access nga tulin, ug mahimong mapapas ug adunay sapaw sa libu-libong beses kung gigamit alang sa mga high-density optical disc. Importante sila nga mga materyales sa teknolohiya sa pagtipig sa impormasyon sa elektroniko. Ang labing kasagarang gigamit nga magneto-optical nga materyal sa makita ug duol-infrared nga mga banda mao ang Terbium Gallium Garnet (TGG) single nga kristal, nga mao ang labing maayo nga magneto-optical nga materyal alang sa paghimo sa Faraday rotators ug isolators.
Para sa magneto optical glass
Ang Faraday magneto optical glass adunay maayo nga transparency ug isotropy sa makita ug infrared nga mga rehiyon, ug mahimong maporma ang nagkalain-laing komplikadong mga porma. Sayon ang paghimo og dagkong mga produkto ug mahimong madala sa optical fibers. Busa, kini adunay halapad nga mga prospect sa aplikasyon sa magneto optical nga mga himan sama sa magneto optical isolators, magneto optical modulators, ug fiber optic kasamtangan nga sensors. Tungod sa dako nga magnetic moment ug gamay nga absorption coefficient sa makita ug infrared range, ang Tb3+ ions nahimong kasagarang gigamit nga rare earth ions sa magneto optical glasses.
Terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy
Sa katapusan sa ika-20 nga siglo, uban sa paglalom sa kalibutan sa siyentipikanhon ug teknolohiya nga rebolusyon, bag-o nga talagsaon nga yuta Applied Materyal nga mitumaw paspas. Niadtong 1984, ang Iowa State University sa Estados Unidos, Ames Laboratory sa Departamento sa Enerhiya sa Estados Unidos sa Estados Unidos ug ang US Navy Surface Weapons Research Center (ang nag-unang mga personahe sa ulahi natukod nga American Edge Technology Company (ET REMA) gikan sa ang sentro) dungan nga naugmad sa usa ka bag-o nga talagsaon nga yuta Smart materyal, nga mao ang terbium dysprosium puthaw higante magnetostrictive materyal. Kini nga bag-ong Smart nga materyal adunay maayo kaayo nga mga kinaiya sa dali nga pagbag-o sa elektrikal nga enerhiya ngadto sa mekanikal nga kusog. Ang underwater ug electro-acoustic transducers nga hinimo niining higanteng magnetostrictive nga materyal malampusong na-configure sa naval equipment, oil well detection speakers, noise and vibration control systems, ug ocean exploration ug underground communication systems. Busa, sa diha nga ang terbium dysprosium puthaw higante magnetostrictive materyal nga natawo, kini nakadawat kaylap nga pagtagad gikan sa industriyalisadong mga nasud sa tibuok kalibutan. Ang Edge Technologies sa Estados Unidos nagsugod sa pagprodyus og terbium dysprosium iron giant magnetostrictive nga mga materyales niadtong 1989 ug gihinganlan kini og Terfenol D. Human niana, ang Sweden, Japan, Russia, United Kingdom, ug Australia nakahimo usab og terbium dysprosium iron giant magnetostrictive nga mga materyales.
Gikan sa kasaysayan sa pag-uswag niini nga materyal sa Estados Unidos, ang pag-imbento sa materyal ug ang una nga monopolistikong aplikasyon niini direktang may kalabutan sa industriya sa militar (sama sa navy). Bisan tuod ang mga departamento sa militar ug depensa sa China anam-anam nga nagpalig-on sa ilang pagsabot niini nga materyal. Bisan pa, pagkahuman nga ang Komprehensibo nga Nasyonal nga Gahum sa China labi nga nadugangan, ang mga kinahanglanon alang sa pagkaamgo sa estratehiya sa kompetisyon sa militar sa ika-21 nga siglo ug pagpaayo sa lebel sa mga kagamitan siguradong dinalian kaayo. Busa, ang kaylap nga paggamit sa terbium dysprosium iron giant magnetostrictive nga mga materyales sa militar ug nasudnong mga departamento sa depensa mahimong usa ka kinahanglanon sa kasaysayan.
Sa laktud, ang daghang maayo kaayo nga mga kabtangan sa terbium naghimo niini nga usa ka kinahanglanon nga miyembro sa daghang mga magamit nga materyales ug usa ka dili mapulihan nga posisyon sa pipila nga mga natad sa aplikasyon. Bisan pa, tungod sa taas nga presyo sa terbium, ang mga tawo nagtuon kung unsaon paglikay ug pagminus sa paggamit sa terbium aron makunhuran ang gasto sa produksiyon. Pananglitan, ang talagsaon nga yuta nga magneto-optical nga mga materyales kinahanglan usab nga mogamit sa ubos nga gasto nga dysprosium iron cobalt o gadolinium terbium cobalt kutob sa mahimo; Sulayi nga makunhuran ang sulud sa terbium sa berde nga fluorescent powder nga kinahanglan gamiton. Ang presyo nahimong importanteng butang nga nagpugong sa kaylap nga paggamit sa terbium. Apan daghang mga gamit nga magamit ang dili mahimo kung wala kini, mao nga kinahanglan naton nga sundon ang prinsipyo sa "paggamit sa maayo nga asero sa sulud" ug pagsulay sa pagluwas sa paggamit sa terbium kutob sa mahimo.
Oras sa pag-post: Hul-05-2023