Terbiumje ti si awọn eya ti erutoje ilẹ, pẹlu opo kekere ni erupẹ Earth ni 1.1 ppm nikan.Terbium oxide ṣe akọọlẹ fun o kere ju 0.01% ti lapapọ awọn ilẹ to ṣọwọn.Paapaa ninu yttrium ion giga iru eru toje erupẹ ilẹ pẹlu akoonu ti o ga julọ ti terbium, akoonu terbium nikan ni o jẹ 1.1-1.2% ti lapapọ ilẹ-aye toje, ti o nfihan pe o jẹ ti ẹya “ọlọla” ti awọn eroja ilẹ toje.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.Nikan ni awọn ọdun 30 sẹhin ti terbium ti ṣafihan talenti alailẹgbẹ rẹ.
Awari Itan
Onímọ̀ kẹ́míìsì ará Sweden, Carl Gustaf Mosander ṣàwárí terbium ní ọdún 1843. Ó rí àwọn ohun àìmọ́ rẹ̀ nínú.Yttrium (III) ohun elo afẹfẹatiY2O3.Yttrium wa ni orukọ lẹhin abule Ytterby ni Sweden.Ṣaaju ifarahan ti imọ-ẹrọ paṣipaarọ ion, terbium ko ya sọtọ ni irisi mimọ rẹ.
Mosant kọkọ pin Yttrium(III) oxide si awọn ẹya mẹta, gbogbo wọn loruko lẹhin awọn irin: Yttrium(III) oxide,Erbium(III) ohun elo afẹfẹ, ati ohun elo afẹfẹ terbium.Terbium oxide jẹ akọkọ ti o jẹ apakan Pink, nitori eroja ti a mọ ni bayi bi erbium."Erbium(III) oxide" (pẹlu ohun ti a npe ni terbium bayi) jẹ akọkọ apakan ti ko ni awọ ni ojutu.Ohun elo afẹfẹ insoluble ti yi ano ti wa ni ka brown.
Awọn oṣiṣẹ nigbamii ko le ṣe akiyesi awọ kekere “Erbium(III) oxide”, ṣugbọn apakan Pink ti o yo ko le ṣe akiyesi.Awọn ariyanjiyan nipa aye ti Erbium (III) oxide ti dide 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 bisulfate tabi Potasiomu sulfate gbaCerium (IV) ohun elo afẹfẹjade ninu Yttrium(III) oxide ati aimọkan yi terbium sinu erofo ti o ni cerium ninu.Nikan nipa 1% ti atilẹba Yttrium (III) oxide, ti a mọ ni bayi bi “terbium”, ti to lati kọja awọ ofeefee kan si Yttrium(III) oxide.Nitorinaa, terbium jẹ paati atẹle ti o wa ninu rẹ lakoko, ati pe o jẹ iṣakoso nipasẹ awọn aladugbo lẹsẹkẹsẹ, gadolinium ati dysprosium.
Lẹhinna, nigbakugba ti awọn eroja aye toje miiran ti yapa kuro ninu adalu yii, laibikita ipin ti oxide, orukọ terbium ti wa ni idaduro titi di ipari, oxide brown ti terbium ni a gba ni fọọmu mimọ.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 elekitironi:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
Iṣeto Electron ti terbium jẹ [Xe] 6s24f9.Ni deede, awọn elekitironi mẹta nikan ni a le yọ kuro ṣaaju ki idiyele iparun to tobi ju lati jẹ ionized siwaju sii, ṣugbọn ninu ọran ti terbium, terbium ologbele ti o kun gba laaye elekitironi kẹrin lati jẹ ionized siwaju sii niwaju awọn oxidants ti o lagbara pupọ gẹgẹbi gaasi fluorine.
Terbium jẹ fadaka funfun fadaka toje irin aiye pẹlu ductility, toughness, ati rirọ ti o le ge pẹlu kan ọbẹ.Yiyọ ojuami 1360 ℃, farabale ojuami 3123 ℃, iwuwo 8229 4kg/m3.Akawe pẹlu awọn tete Lanthanide, o jẹ jo idurosinsin ninu awọn air.Gẹgẹbi ipin kẹsan ti Lanthanide, terbium jẹ irin ti o ni itanna to lagbara.O reacts pẹlu omi lati dagba hydrogen.
Ni iseda, terbium ko ti ri pe o jẹ ẹya ọfẹ, iye diẹ ti o wa ninu iyanrin phosphocerium thorium ati Gadolinite.Terbium wa papọ pẹlu awọn eroja ilẹ to ṣọwọn miiran ninu iyanrin monazite, pẹlu akoonu terbium 0.03% gbogbogbo.Awọn orisun miiran jẹ Xenotime ati awọn irin goolu toje dudu, mejeeji eyiti o jẹ awọn apopọ ti oxides ati pe o ni to 1% terbium.
Ohun elo
Ohun elo ti terbium pupọ julọ pẹlu awọn aaye imọ-ẹrọ giga, eyiti o jẹ aladanla imọ-ẹrọ ati awọn iṣẹ akanṣe gige-eti oye, ati awọn iṣẹ akanṣe pẹlu awọn anfani eto-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.Ati terbium jẹ paati ti ko ṣe pataki ni ọpọlọpọ awọn lulú Fuluorisenti alawọ ewe ti o ni agbara giga.
(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) Ṣiṣẹpọ 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
Toje terbium aiye le mu didara awọn irugbin pọ si ati mu iwọn photosynthesis pọ si laarin iwọn ifọkansi kan.Awọn eka Terbium ni iṣẹ ṣiṣe ti ibi giga.Awọn ile-iṣẹ ternary ti terbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O, ni awọn ipa antibacterial to dara ati awọn ipakokoro lori Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis ati Escherichia coli.Wọn ni irisi antibacterial gbooro.Iwadi ti iru awọn eka naa 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 ibimọ ti awọ aiye toje TV pupa Fuluorisenti lulú ti ṣe alekun ibeere fun yttrium ati europium, lẹhinna ohun elo ati idagbasoke ti terbium ti ni igbega nipasẹ ilẹ toje mẹta awọ alawọ ewe Fuluorisenti alawọ ewe 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.Tb3+ ions le tan ina alawọ ewe pẹlu igbi ti 545nm, ati pe o fẹrẹ jẹ gbogbo awọn fosfor alawọ ewe ti o ṣọwọn lo terbium bi olufipa.
Fosphor alawọ ewe fun awọ TV cathode ray tube (CRT) ti nigbagbogbo da lori Zinc sulfide, eyiti o jẹ olowo poku ati lilo daradara, ṣugbọn terbium lulú ti nigbagbogbo lo bi phosphor alawọ ewe fun TV awọ asọtẹlẹ, pẹlu 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 phosphor aiye toje fun awọn iboju ti o pọ si ni idagbasoke, gẹgẹbi terbium activated sulfur Lanthanum oxide, terbium activated bromine Lanthanum oxide (fun awọn iboju alawọ ewe), terbium mu ṣiṣẹ sulfur Yttrium (III) oxide, calcium tunstate, ati bẹbẹ lọ. Lulú Fuluorisenti ti o ṣọwọn le dinku akoko itanna X-ray fun awọn alaisan nipasẹ 80%, mu ilọsiwaju ti awọn fiimu X-ray dara, fa igbesi aye awọn tubes X-ray pọ si, ati dinku agbara 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%).
A tun lo Terbium bi oluṣiṣẹ ni phosphor LED funfun ti o ni itara nipasẹ ina bulu fun ina semikondokito tuntun.O le ṣee lo lati gbe awọn terbium aluminiomu magneto opitika phosphor, lilo bulu ina emitting diodes bi simi ina awọn orisun, ati awọn ti ipilẹṣẹ fluorescence ti wa ni adalu pẹlu awọn simi ina lati gbe awọn funfun ina funfun.
Awọn ohun elo itanna eletiriki ti a ṣe ti terbium ni akọkọ pẹlu Zinc sulfide phosphor alawọ ewe pẹlu terbium bi oluṣiṣẹ.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 ni a ti ṣe ninu iwadi ti awọn fiimu tinrin elekitiroluminescent ti o ṣọwọn, aafo kan tun wa lati ilowo, ati iwadii lori awọn fiimu tinrin elekitiroluminescent Organic eka toje ati awọn ẹrọ tun wa ni ijinle.
Awọn abuda fluorescence ti terbium tun lo bi awọn iwadii fluorescence.Fun apẹẹrẹ, Ofloxacin terbium (Tb3+) iwadii fluorescence ni a lo lati ṣe iwadi ibaraenisepo laarin eka Ofloxacin terbium (Tb3+) ati DNA (DNA) nipasẹ spectrum fluorescence ati spectrum gbigba, ti o nfihan pe Ofloxacin Tb3+ probe le ṣe asopọ groove pẹlu awọn ohun elo DNA. ati DNA le ṣe alekun itanna ti Ofloxacin Tb3+ ni pataki.Da lori iyipada yii, DNA 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 ṣelọpọ.Ni afikun, ọpọlọpọ awọn kirisita magneto-optical pẹlu igun yiyi Faraday giga ni gbigba giga ni iwọn igbi kukuru, eyiti o ṣe opin 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.Awọn fiimu alloy irin amorphous irin terbium iyipada ti a ti lo lati ṣe iṣelọpọ iṣẹ giga magneto-optical discs.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 ti agbaye ti imọ-jinlẹ ati Iyika imọ-ẹrọ, Awọn ohun elo Imulo Ilẹ-aye toje tuntun n farahan ni iyara.Ni ọdun 1984, Ile-ẹkọ giga ti Ipinle Iowa ti Orilẹ Amẹrika, Ames Laboratory ti Ẹka Agbara ti Amẹrika ti Amẹrika ati Ile-iṣẹ Iwadi Awọn ohun ija Dada Ọgagun AMẸRIKA (oṣiṣẹ akọkọ ti Ile-iṣẹ Imọ-ẹrọ Edge Amẹrika ti ipilẹṣẹ nigbamii (ET REMA) wa lati ọdọ. aarin) lapapo ni idagbasoke titun kan toje aiye Smart ohun elo, eyun terbium dysprosium iron omiran magnetostrictive ohun elo.Ohun elo Smart 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, lẹhin Agbara Orilẹ-ede ti Ilu China ti pọ si ni pataki, awọn ibeere fun mimọ ilana ifigagbaga ologun ni ọrundun 21st ati ilọsiwaju 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 kukuru, ọpọlọpọ awọn ohun-ini ti o dara julọ ti terbium jẹ ki o jẹ ọmọ ẹgbẹ ti ko ṣe pataki ti ọpọlọpọ awọn ohun elo iṣẹ 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-optika ti o ṣọwọn yẹ ki o tun lo koluboti iron dysprosium ti ko ni idiyele tabi gadolinium terbium koluboti bi o ti ṣee ṣe;Gbiyanju lati dinku akoonu ti terbium ninu alawọ Fuluorisenti lulú ti o gbọdọ ṣee lo.Iye owo ti di ifosiwewe pataki ti o ni ihamọ lilo ibigbogbo ti terbium.Ṣugbọn ọpọlọpọ awọn ohun elo iṣẹ-ṣiṣe ko le ṣe laisi rẹ, nitorina a ni lati faramọ ilana ti "lilo irin to dara lori abẹfẹlẹ" ati gbiyanju lati fipamọ lilo terbium bi o ti ṣee ṣe.
Akoko ifiweranṣẹ: Jul-05-2023