Terbiumje ti eya ti eru toje aiye, pẹlu kan kekere opo ni Earth ká erunrun ni nikan 1.1 ppm.Terbium ohun elo afẹfẹawọn iroyin fun kere ju 0.01% ti lapapọ toje aiye. Paapaa ninu iru yttrium ion giga iru eru toje erupẹ ilẹ pẹlu akoonu ti o ga julọ ti terbium, akoonu terbium nikan ni awọn iroyin fun 1.1-1.2% ti lapapọ.toje aiye, o nfihan pe o jẹ ti awọn "ọla" ẹka titoje aiyeeroja. Fun diẹ sii ju ọdun 100 lati iwari terbium ni ọdun 1843, aito ati iye rẹ ti ṣe idiwọ ohun elo ti o wulo fun igba pipẹ. O jẹ nikan ni ọgbọn ọdun sẹyin peterbiumti han awọn oniwe-oto Talent.
Iwari Itan
Onímọ̀ kẹ́míìsì ará Sweden, Carl Gustaf Mosander ṣàwárí terbium ní ọdún 1843.ohun elo afẹfẹ yttriumatiY2O3. Yttriumti wa ni oniwa lẹhin abule ti Itby ni Sweden. Ṣaaju ifarahan ti imọ-ẹrọ paṣipaarọ ion, terbium ko ya sọtọ ni irisi mimọ rẹ.
Mossander akọkọ pinohun elo afẹfẹ yttriumsi awọn ẹya mẹta, gbogbo awọn ti a npè ni lẹhin ti irin:ohun elo afẹfẹ yttrium, ohun elo afẹfẹ erbium, atiohun elo afẹfẹ terbium. Terbium ohun elo afẹfẹni akọkọ kq ti a Pink apa, nitori awọn ano bayi mọ bierbium. Erbium ohun elo afẹfẹ(pẹlu ohun ti a npe ni terbium ni bayi) jẹ apakan ti ko ni awọ ni akọkọ ni ojutu. Ohun elo afẹfẹ insoluble ti yi ano ti wa ni ka brown.
Awọn oṣiṣẹ nigbamii rii pe o nira lati ṣe akiyesi awọ kekere “ohun elo afẹfẹ erbium“, ṣugbọn apakan Pink tiotuka ko le ṣe akiyesi. Awọn Jomitoro lori awọn aye tiohun elo afẹfẹ erbiumti farahan leralera. Ninu rudurudu naa, orukọ atilẹba ti yi pada ati paṣipaarọ awọn orukọ ti di, nitorinaa apakan Pink ni a mẹnuba ni ipari bi ojutu ti o ni erbium (ni ojutu, o jẹ Pink). O ti gbagbọ bayi pe awọn oṣiṣẹ ti o lo iṣuu soda disulfide tabi potasiomu sulfate lati yọ cerium oloro kuro latiohun elo afẹfẹ yttriumaimọọmọ yipadaterbiumsinu cerium ti o ni awọn precipitates. Lọwọlọwọ mọ bi'terbium', nikan nipa 1% ti atilẹbaohun elo afẹfẹ yttriumwa, ṣugbọn eyi to lati atagba awọ ofeefee ina kan siohun elo afẹfẹ yttrium. Nítorí náà,terbiumjẹ paati keji ti o wa ninu rẹ lakoko, ati pe o jẹ iṣakoso nipasẹ awọn aladugbo lẹsẹkẹsẹ,gadoliniumatidysprosium.
Lẹhinna, nigbakugba miirantoje aiyeAwọn eroja ti yapa kuro ninu adalu yii, laibikita ipin ti oxide, orukọ terbium ti wa ni idaduro titi di ipari, oxide brown titerbiumti a gba ni funfun fọọmu. Awọn oniwadi ni ọrundun 19th ko lo imọ-ẹrọ fluorescence ultraviolet lati ṣe akiyesi awọn nodules ofeefee tabi alawọ ewe (III), ti o jẹ ki o rọrun fun terbium lati ṣe idanimọ ni awọn akojọpọ to lagbara tabi awọn ojutu.
Electron iṣeto ni
Eto itanna:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
Awọn itanna akanṣe titerbiumjẹ [Xe] 6s24f9. Ni deede, awọn elekitironi mẹta nikan ni a le yọ kuro ṣaaju idiyele iparun ti o tobi ju lati jẹ ionized siwaju sii. Sibẹsibẹ, ninu ọran titerbium, awọn ologbele kúnterbiumngbanilaaye fun ionization siwaju sii ti elekitironi kẹrin ni iwaju oxidant ti o lagbara pupọ gẹgẹbi gaasi fluorine.
Irin
Terbiumni a fadaka funfun toje irin aiye pẹlu ductility, toughness, ati softness ti o le wa ni ge pẹlu kan ọbẹ. Yiyọ ojuami 1360 ℃, farabale ojuami 3123 ℃, iwuwo 8229 4kg/m3. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn eroja lanthanide tete, o jẹ iduroṣinṣin diẹ ninu afẹfẹ. Ẹya kẹsan ti awọn eroja lanthanide, terbium, jẹ irin ti o gba agbara pupọ ti o ṣe atunṣe pẹlu omi lati ṣe gaasi hydrogen.
Ni iseda,terbiumKo tii ri pe o jẹ eroja ọfẹ kan, ti o wa ni awọn oye kekere ni phosphorous cerium thorium iyanrin ati silikoni beryllium yttrium ore.Terbiumibagbepọ pẹlu awọn eroja aiye toje miiran ni iyanrin monazite, pẹlu gbogbo akoonu 0.03% terbium. Awọn orisun miiran pẹlu yttrium fosifeti ati goolu ilẹ toje, mejeeji ti o jẹ awọn apopọ ti oxides ti o ni to 1% terbium.
Ohun elo
Awọn ohun elo titerbiumpupọ julọ pẹlu awọn aaye imọ-ẹrọ giga, eyiti o jẹ aladanla imọ-ẹrọ ati imọ awọn iṣẹ akanṣe gige-eti, ati awọn iṣẹ akanṣe pẹlu awọn anfani eto-ọrọ aje pataki, pẹlu awọn ireti idagbasoke ti o wuyi.
Awọn agbegbe ohun elo akọkọ pẹlu:
(1) Ti a lo ni irisi awọn ilẹ ti o ṣọwọn papọ. Fun apẹẹrẹ, o ti wa ni lilo bi awọn kan toje aiye yellow ajile ati kikọ aropo fun ogbin.
(2) Activator fun alawọ lulú ni mẹta akọkọ Fuluorisenti powders. Awọn ohun elo optoelectronic ode oni nilo lilo awọn awọ ipilẹ mẹta ti phosphor, eyun pupa, alawọ ewe, ati buluu, eyiti a le lo lati ṣajọpọ awọn awọ oriṣiriṣi. Atiterbiumjẹ ẹya indispensable paati ni ọpọlọpọ awọn ga-didara alawọ ewe Fuluorisenti powders.
(3) Lo bi ohun elo ibi ipamọ opitika magneto. Amorphous irin terbium iyipada irin alloy tinrin fiimu ti a ti lo lati lọpọ ga-išẹ magneto opitika disiki.
(4) Ṣiṣẹda gilasi opitika magneto. Gilaasi iyipo Faraday ti o ni terbium jẹ ohun elo bọtini fun iṣelọpọ awọn ẹrọ iyipo, awọn isolators, ati awọn olukakiri ni imọ-ẹrọ laser.
(5) Idagbasoke ati idagbasoke ti terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy (TerFenol) ti ṣii awọn ohun elo titun fun terbium.
Fun ogbin ati ẹran-ọsin
Aye tojeterbiumle mu didara awọn irugbin pọ si ati mu iwọn photosynthesis pọ si laarin iwọn ifọkansi kan. Awọn eka ti terbium ni ga ti ibi aṣayan iṣẹ-ṣiṣe, ati awọn ternary eka titerbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3-3H2O, ni awọn ipakokoro ati awọn ipakokoro ti o dara lori Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, ati Escherichia coli, pẹlu awọn ohun-ini antibacterial ti o gbooro. Iwadi ti awọn eka wọnyi n pese itọsọna iwadii tuntun fun awọn oogun kokoro-arun ode oni.
Ti a lo ni aaye ti luminescence
Awọn ohun elo optoelectronic ode oni nilo lilo awọn awọ ipilẹ mẹta ti phosphor, eyun pupa, alawọ ewe, ati buluu, eyiti a le lo lati ṣajọpọ awọn awọ oriṣiriṣi. Ati terbium jẹ paati ti ko ṣe pataki ni ọpọlọpọ awọn lulú Fuluorisenti alawọ ewe ti o ni agbara giga. Ti o ba ti ibi ti toje aiye awọ TV pupa Fuluorisenti lulú ti ji eletan funyttriumatieuropium, lẹhinna ohun elo ati idagbasoke ti terbium ti ni igbega nipasẹ toje aiye mẹta akọkọ awọ alawọ ewe Fuluorisenti lulú fun awọn atupa. Ni ibẹrẹ awọn ọdun 1980, Philips ṣe apẹrẹ atupa fluorescent agbara iwapọ akọkọ ni agbaye ati ni igbega ni kiakia ni agbaye. Awọn ions Tb3+ le tan ina alawọ ewe pẹlu igbi gigun ti 545nm, ati pe o fẹrẹ jẹ gbogbo awọn lulú Fuluorisenti alawọ ewe ti o ṣọwọn lo.terbium, bi ohun activator.
Awọn alawọ Fuluorisenti lulú ti a lo fun awọ TV cathode ray tubes (CRTs) ti nigbagbogbo ti o kun da lori poku ati lilo daradara zinc sulfide, ṣugbọn terbium lulú ti nigbagbogbo a ti lo bi iṣiro awọ TV alawọ lulú, gẹgẹ bi awọn Y2SiO5: Tb3 +, Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, ati LaOBr: Tb3+. Pẹlu idagbasoke ti tẹlifisiọnu giga-definition ti iboju nla (HDTV), awọn iyẹfun Fuluorisenti alawọ ewe ti o ga julọ fun awọn CRT tun ti ni idagbasoke. Fun apẹẹrẹ, arabara alawọ fluorescent lulú ti ni idagbasoke ni ilu okeere, ti o ni Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3 +, LaOCl: Tb3 +, ati Y2SiO5: Tb3 +, eyiti o ni imudara luminescence to dara julọ ni iwuwo giga lọwọlọwọ.
Awọn ibile X-ray Fuluorisenti lulú jẹ kalisiomu tungstate. Ni awọn ọdun 1970 ati 1980, awọn lulú Fuluorisenti aiye toje fun awọn iboju ifamọ ni idagbasoke, gẹgẹbiterbium, mu ṣiṣẹ lanthanum sulfide oxide, terbium mu ṣiṣẹ lanthanum bromide oxide (fun awọn iboju alawọ ewe), ati terbium mu ṣiṣẹ yttrium sulfide oxide. Ti a bawe pẹlu tungstate kalisiomu, erupẹ fluorescent ti o ṣọwọn le dinku akoko ti itanna X-ray fun awọn alaisan nipasẹ 80%, mu ipinnu awọn fiimu X-ray pọ si, fa igbesi aye awọn tubes X-ray pọ si, ati dinku lilo agbara. A tun lo Terbium bi oluṣeto iyẹfun fuluorisenti fun awọn iboju imudara X-ray iṣoogun, eyiti o le mu ifamọra pupọ ti iyipada X-ray sinu awọn aworan opiti, mu imotuntun ti awọn fiimu X-ray dinku, ati dinku iwọn lilo ifihan pupọ ti X- egungun si ara eniyan (nipasẹ diẹ sii ju 50%).
Terbiumtun lo bi oluṣeto ninu phosphor LED funfun ti o ni itara nipasẹ ina bulu fun ina semikondokito tuntun. O le ṣee lo lati ṣe agbejade terbium aluminiomu magneto opitika phosphor, lilo awọn diodes ina buluu ti njade bi awọn orisun ina inudidun, ati itanna ti ipilẹṣẹ ti wa ni idapọ pẹlu ina inudidun lati ṣe agbejade ina funfun funfun
Awọn ohun elo electroluminescent ti a ṣe lati terbium ni akọkọ pẹlu zinc sulfide alawọ ewe Fuluorisenti lulú pẹluterbiumbi activator. Labẹ itanna ultraviolet, awọn eka Organic ti terbium le ṣe itusilẹ fifẹ alawọ ewe ti o lagbara ati pe o le ṣee lo bi awọn ohun elo elekitiroluminescent fiimu tinrin. Botilẹjẹpe ilọsiwaju pataki ti ṣe ninu iwadi titoje aiyeOrganic eka electroluminescent tinrin fiimu, nibẹ ni ṣi kan awọn aafo lati ilowo, ati iwadi lori toje aiye Organic eka electroluminescent tinrin fiimu ati awọn ẹrọ jẹ si tun ni ijinle.
Awọn abuda fluorescence ti terbium tun lo bi awọn iwadii fluorescence. Ibaraṣepọ laarin eka ofloxacin terbium (Tb3+) ati deoxyribonucleic acid (DNA) ni a ṣe iwadi nipa lilo fluorescence ati spectra gbigba, gẹgẹbi iwadii fluorescence ti ofloxacin terbium (Tb3+). Awọn abajade ti fihan pe ofloxacin Tb3+ le ṣe ọna asopọ groove kan pẹlu awọn ohun elo DNA, ati pe deoxyribonucleic acid le ṣe alekun imorusi ti eto ofloxacin Tb3+ ni pataki. Da lori iyipada yii, deoxyribonucleic acid le pinnu.
Fun awọn ohun elo opitika magneto
Awọn ohun elo pẹlu ipa Faraday, ti a tun mọ si awọn ohun elo opitika magneto, ni lilo pupọ ni awọn lasers ati awọn ẹrọ opiti miiran. Awọn oriṣi meji ti o wọpọ ti awọn ohun elo opiti magneto: awọn kirisita opiti magneto ati gilasi opiti magneto. Lara wọn, magneto-optical kirisita (gẹgẹ bi awọn yttrium iron garnet ati terbium gallium garnet) ni awọn anfani ti adijositabulu ipo igbohunsafẹfẹ ati ki o ga gbona iduroṣinṣin, sugbon ti won wa ni gbowolori ati ki o soro lati lọpọ. Ni afikun, ọpọlọpọ awọn kirisita opitika magneto pẹlu awọn igun yiyi Faraday giga ni gbigba giga ni iwọn igbi kukuru, eyiti o ṣe idiwọ lilo wọn. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn kirisita opiti magneto, gilasi opiti magneto ni anfani ti gbigbe giga ati pe o rọrun lati ṣe sinu awọn bulọọki nla tabi awọn okun. Ni lọwọlọwọ, awọn gilaasi opitika magneto pẹlu ipa Faraday giga jẹ awọn gilaasi ion doped ti o ṣọwọn julọ.
Ti a lo fun awọn ohun elo ibi ipamọ opitika magneto
Ni awọn ọdun aipẹ, pẹlu idagbasoke iyara ti multimedia ati adaṣe ọfiisi, ibeere fun awọn disiki oofa agbara-giga tuntun ti n pọ si. Amorphous irin terbium iyipada irin alloy tinrin fiimu ti a ti lo lati lọpọ ga-išẹ magneto opitika disiki. Lara wọn, TbFeCo alloy tinrin fiimu ni iṣẹ ti o dara julọ. Awọn ohun elo opitika ti o da lori Terbium ni a ti ṣe ni iwọn nla, ati awọn disiki opitika magneto ti a ṣe lati ọdọ wọn ni a lo bi awọn paati ibi ipamọ kọnputa, pẹlu agbara ipamọ pọ nipasẹ awọn akoko 10-15. Wọn ni awọn anfani ti agbara nla ati iyara wiwọle yara, ati pe o le parun ati ti a bo ẹgbẹẹgbẹrun awọn akoko nigba lilo fun awọn disiki opiti giga-giga. Wọn jẹ awọn ohun elo pataki ni imọ-ẹrọ ipamọ alaye itanna. Ohun elo magneto-opitika ti o wọpọ julọ ti a lo ni awọn ẹgbẹ infurarẹẹdi ti o han ati nitosi ni Terbium Gallium Garnet (TGG) kirisita kan ṣoṣo, eyiti o jẹ ohun elo magneto-optical ti o dara julọ fun ṣiṣe awọn iyipo Faraday ati awọn isolators.
Fun magneto opitika gilasi
Faraday magneto opitika gilasi ni o ni ti o dara akoyawo ati isotropy ni han ati infurarẹẹdi awọn ẹkun ni, ati ki o le dagba orisirisi eka ni nitobi. O rọrun lati ṣe awọn ọja ti o tobi ati pe o le fa sinu awọn okun opiti. Nitorinaa, o ni awọn ifojusọna ohun elo gbooro ni awọn ẹrọ opiti magneto gẹgẹbi awọn isolators opiti magneto, awọn modulators opiti magneto, ati awọn sensọ lọwọlọwọ okun opiki. Nitori akoko oofa nla rẹ ati olusọdipúpọ gbigba kekere ni ibiti o han ati infurarẹẹdi, awọn ions Tb3+ ti di lilo awọn ions aye toje ni awọn gilaasi opiti magneto.
Terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy
Ni opin ọrundun 20th, pẹlu jinlẹ lemọlemọ ti Iyika imọ-ẹrọ agbaye, awọn ohun elo ohun elo aye toje tuntun ti n farahan ni iyara. Ni ọdun 1984, Ile-ẹkọ giga ti Ipinle Iowa, Ile-iṣẹ Ames ti Ẹka Agbara AMẸRIKA, ati Ile-iṣẹ Iwadi Awọn ohun ija Oju-ọga Ọgagun AMẸRIKA (lati ọdọ eyiti oṣiṣẹ akọkọ ti Edge Technology Corporation ti ipilẹṣẹ nigbamii (ET REMA) ti wa) ṣe ifowosowopo lati ṣe agbekalẹ toje tuntun kan. ohun elo ti oye ile, eyun terbium dysprosium ferromagnetic ohun elo magnetostrictive. Ohun elo ọlọgbọn tuntun yii ni awọn abuda ti o dara julọ ti iyipada agbara itanna ni iyara sinu agbara ẹrọ. Awọn transducers labẹ omi ati elekitiro-acoustic ti a ṣe ti ohun elo magnetostrictive nla yii ni a ti tunto ni ifijišẹ ni awọn ohun elo ọkọ oju omi, awọn agbohunsoke wiwa daradara epo, ariwo ati awọn eto iṣakoso gbigbọn, ati iṣawari okun ati awọn eto ibaraẹnisọrọ ipamo. Nitorinaa, ni kete ti a ti bi ohun elo terbium dysprosium iron omiran magnetostrictive, o gba akiyesi ibigbogbo lati awọn orilẹ-ede ti iṣelọpọ ni ayika agbaye. Awọn imọ-ẹrọ Edge ni Amẹrika bẹrẹ iṣelọpọ terbium dysprosium iron omiran magnetostrictive awọn ohun elo ni 1989 o si sọ wọn ni Terfenol D. Lẹhinna, Sweden, Japan, Russia, United Kingdom, ati Australia tun ṣe agbekalẹ awọn ohun elo terbium dysprosium iron omiran magnetostrictive.
Lati itan-akọọlẹ ti idagbasoke ohun elo yii ni Amẹrika, mejeeji kiikan ti ohun elo ati awọn ohun elo monopolistic akọkọ rẹ ni ibatan taara si ile-iṣẹ ologun (gẹgẹbi ọgagun omi). Botilẹjẹpe ologun ati awọn apa aabo ti Ilu China n mu oye wọn pọ si nipa ohun elo yii. Bibẹẹkọ, pẹlu imudara pataki ti agbara orilẹ-ede China ni kikun, ibeere fun iyọrisi ete ifigagbaga ologun ti ọrundun 21st ati ilọsiwaju awọn ipele ohun elo yoo dajudaju jẹ iyara pupọ. Nitorinaa, lilo kaakiri ti terbium dysprosium iron omiran awọn ohun elo magnetostrictive nipasẹ ologun ati awọn apa aabo ti orilẹ-ede yoo jẹ iwulo itan.
Ni soki, awọn ọpọlọpọ awọn tayọ-ini titerbiumjẹ ki o jẹ ọmọ ẹgbẹ ti ko ṣe pataki ti ọpọlọpọ awọn ohun elo iṣẹ-ṣiṣe ati ipo ti ko ṣee ṣe ni diẹ ninu awọn aaye ohun elo. Bibẹẹkọ, nitori idiyele giga ti terbium, awọn eniyan ti nkọ bi o ṣe le yago fun ati dinku lilo terbium lati dinku awọn idiyele iṣelọpọ. Fun apẹẹrẹ, awọn ohun elo magneto-opitika ti o ṣọwọn yẹ ki o tun lo idiyele kekeredysprosium irinkoluboti tabi gadolinium terbium cobalt bi o ti ṣee ṣe; Gbiyanju lati dinku akoonu ti terbium ninu alawọ Fuluorisenti lulú ti o gbọdọ ṣee lo. Owo ti di ohun pataki ifosiwewe ni ihamọ ni ibigbogbo lilo titerbium. Ṣugbọn ọpọlọpọ awọn ohun elo iṣẹ ko le ṣe laisi rẹ, nitorinaa a ni lati faramọ ilana ti “lilo irin to dara lori abẹfẹlẹ” ati gbiyanju lati fipamọ lilo titerbiumbi o ti ṣee ṣe.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹwa 25-2023