Terbiumni mali ya jamii ya ardhi nzito adimu, na wingi wa chini katika ukoko wa Dunia saa 1.1 ppm tu.Oksidi ya terbiumakaunti kwa chini ya 0.01% ya jumla ya Dunia adimu. Hata katika aina ya juu ya Yttrium ion nzito adimu ya ardhi na yaliyomo juu zaidi ya terbium, yaliyomo ya terbium huchukua tu 1.1-1.2% ya jumla ya jumlaDunia isiyo ya kawaida, ikionyesha kuwa ni ya jamii "nzuri" yaDunia isiyo ya kawaidamambo. Kwa zaidi ya miaka 100 tangu ugunduzi wa terbium mnamo 1843, uhaba wake na thamani imezuia matumizi yake ya vitendo kwa muda mrefu. Ni katika miaka 30 iliyopitaterbiumimeonyesha talanta yake ya kipekee.
Kugundua historia
Daktari wa dawa wa Uswidi Carl Gustaf Mosander aligundua Terbium mnamo 1843. Aligundua uchafu wake katikayttrium oxidenaY2O3. Yttriumametajwa baada ya kijiji cha Itby huko Uswidi. Kabla ya kuibuka kwa teknolojia ya kubadilishana ion, terbium haikutengwa katika hali yake safi.
Mossander aligawanyika kwanzayttrium oxideKatika sehemu tatu, zote zilizopewa jina la Ores:yttrium oxide, oksidi ya erbium, naoksidi ya terbium. Oksidi ya terbiumhapo awali iliundwa na sehemu ya rangi ya waridi, kwa sababu ya kipengee kinachojulikana sasa kamaerbium. Oksidi ya erbium(pamoja na kile tunachokiita Terbium) hapo awali ilikuwa sehemu isiyo na rangi katika suluhisho. Oksidi isiyo na mafuta ya kitu hiki inachukuliwa kuwa hudhurungi.
Baadaye wafanyikazi walipata shida kuona rangi ndogo "oksidi ya erbium", Lakini sehemu ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi ya rangi haiwezi kupuuzwa. Mjadala juu ya uwepo waoksidi ya erbiumameibuka mara kwa mara. Katika machafuko, jina la asili lilibadilishwa na ubadilishanaji wa majina ulikwama, kwa hivyo sehemu ya rangi ya pinki ilitajwa kama suluhisho lililo na erbium (katika suluhisho, ilikuwa pink). Inaaminika sasa kuwa wafanyikazi ambao hutumia disulfide ya sodiamu au sulfate ya potasiamu kuondoa dioksidi ya cerium kutokayttrium oxideKugeuka bila kukusudiaterbiumndani ya cerium iliyo na precipitates. Sasa inajulikana kama 'terbium', Karibu 1% tu ya asiliyttrium oxideiko, lakini hii inatosha kusambaza rangi ya manjano nyepesi kwayttrium oxide. Kwa hivyo,terbiumni sehemu ya sekondari ambayo hapo awali ilikuwa nayo, na inadhibitiwa na majirani zake wa karibu,GadoliniumnaDysprosium.
Baadaye, wakati wowote mwingineDunia isiyo ya kawaidaVipengee vilitengwa na mchanganyiko huu, bila kujali idadi ya oksidi, jina la terbium lilihifadhiwa hadi mwishowe, oksidi ya kahawia yaterbiumilipatikana kwa fomu safi. Watafiti katika karne ya 19 hawakutumia teknolojia ya fluorescence ya ultraviolet kutazama vijiti vyenye manjano au kijani kibichi (III), na kuifanya iwe rahisi kwa terbium kutambuliwa katika mchanganyiko au suluhisho thabiti.
Usanidi wa elektroni
Mpangilio wa Elektroniki:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F9
Mpangilio wa elektroniki waterbiumni [XE] 6S24F9. Kawaida, elektroni tatu tu zinaweza kuondolewa kabla ya malipo ya nyuklia kuwa kubwa sana kuwa na ioni zaidi. Walakini, katika kesi yaterbium, nusu iliyojazwaterbiumInaruhusu ionization zaidi ya elektroni ya nne mbele ya oxidant yenye nguvu sana kama gesi ya fluorine.
Chuma
Terbiumni metali nyeupe ya ardhi ya nadra na ductility, ugumu, na laini ambayo inaweza kukatwa kwa kisu. Uhakika wa kuyeyuka 1360 ℃, kiwango cha kuchemsha 3123 ℃, wiani 8229 4kg/m3. Ikilinganishwa na vitu vya mapema vya lanthanide, ni sawa hewani. Sehemu ya tisa ya vitu vya lanthanide, terbium, ni chuma kinachoshtakiwa sana ambacho humenyuka na maji kuunda gesi ya hidrojeni.
Kwa asili,terbiumhaijawahi kupatikana kuwa kitu cha bure, kilichopo kwa kiasi kidogo katika mchanga wa cerium thorium na silicon beryllium yttrium ore.TerbiumCoexists na vitu vingine adimu vya ardhi katika mchanga wa monazite, na jumla ya 0.03% terbium yaliyomo. Vyanzo vingine ni pamoja na phosphate ya yttrium na dhahabu adimu ya ardhi, zote mbili ni mchanganyiko wa oksidi zilizo na 1% terbium.
Maombi
Matumizi yaterbiumKwa kawaida inajumuisha nyanja za hali ya juu, ambazo ni teknolojia kubwa na maarifa miradi ya kupunguza makali, pamoja na miradi yenye faida kubwa za kiuchumi, na matarajio ya maendeleo ya kuvutia.
Sehemu kuu za maombi ni pamoja na:
(1) Inatumika katika mfumo wa Dunia zilizochanganywa. Kwa mfano, hutumiwa kama mbolea ya kawaida ya kiwanja cha ardhi na nyongeza ya kulisha kwa kilimo.
(2) Activator ya poda ya kijani katika poda tatu za msingi za fluorescent. Vifaa vya kisasa vya optoelectronic vinahitaji matumizi ya rangi tatu za msingi za phosphors, ambazo ni nyekundu, kijani na bluu, ambazo zinaweza kutumika kutengenezea rangi tofauti. Naterbiumni sehemu muhimu katika poda nyingi za kijani za kijani za fluorescent.
(3) Inatumika kama nyenzo ya uhifadhi wa macho ya Magneto. Filamu za metali za chuma za amorphous terbium alloy zimetumika kutengeneza rekodi za macho za juu za macho.
(4) Kutengeneza glasi ya macho ya Magneto. Glasi ya mzunguko wa Faraday iliyo na terbium ni nyenzo muhimu kwa viboreshaji vya utengenezaji, watetezi, na wahusika katika teknolojia ya laser.
.
Kwa kilimo na ufugaji wa wanyama
Dunia isiyo ya kawaidaterbiumInaweza kuboresha ubora wa mazao na kuongeza kiwango cha photosynthesis ndani ya safu fulani ya mkusanyiko. Sehemu za terbium zina shughuli za juu za kibaolojia, na tata za ternary zaterbium. Utafiti wa aina hizi hutoa mwelekeo mpya wa utafiti kwa dawa za kisasa za bakteria.
Kutumika katika uwanja wa luminescence
Vifaa vya kisasa vya optoelectronic vinahitaji matumizi ya rangi tatu za msingi za phosphors, ambazo ni nyekundu, kijani na bluu, ambazo zinaweza kutumika kutengenezea rangi tofauti. Na terbium ni sehemu muhimu katika poda nyingi za kijani za fluorescent. Ikiwa kuzaliwa kwa rangi adimu ya rangi ya tv nyekundu ya fluorescent imechochea mahitaji yayttriumnaEuropium, basi matumizi na maendeleo ya terbium yamekuzwa na poda ya rangi tatu ya msingi ya kijani cha taa ya kijani kwa taa. Katika miaka ya mapema ya 1980, Philips aligundua taa ya kwanza ya kuokoa nishati ulimwenguni na ikakuza haraka ulimwenguni. TB3+ions inaweza kutoa taa ya kijani na wimbi la 545nm, na karibu poda zote za kijani za kijani za umeme hutumiaterbium, kama mwanaharakati.
Poda ya kijani ya fluorescent inayotumiwa kwa rangi ya rangi ya runinga ya runinga (CRTS) imekuwa ikitegemea sana sulfidi ya zinki na nzuri, lakini poda ya terbium imekuwa ikitumika kama rangi ya rangi ya Green Green, kama vile Y2SIO5: TB3+, Y3 (Al, GA) 5O12: TB3+, na Laobr: Tb3+. Pamoja na ukuzaji wa televisheni kubwa ya ufafanuzi wa juu (HDTV), poda za kijani za taa za kijani za CRTs pia zinaandaliwa. Kwa mfano, poda ya kijani ya mseto ya mseto imetengenezwa nje ya nchi, ikiwa na Y3 (AL, GA) 5O12: TB3+, LAOCL: TB3+, na Y2SIO5: TB3+, ambayo ina ufanisi bora wa luminescence kwa kiwango cha juu cha sasa.
Poda ya jadi ya fluorescent ya X-ray ni kalsiamu tungstate. Mnamo miaka ya 1970 na 1980, poda za fluorescent nadra za ardhini kwa skrini za uhamasishaji zilitengenezwa, kama vileterbium, iliyoamilishwa lanthanum sulfidi oksidi, terbium iliyoamilishwa lanthanum bromide oxide (kwa skrini ya kijani), na terbium iliyoamilishwa yttrium sulfide oxide. Ikilinganishwa na tungstate ya kalsiamu, poda ya fluorescent ya ardhini inaweza kupunguza wakati wa umeme wa X-ray kwa wagonjwa na 80%, kuboresha azimio la filamu za X-ray, kupanua maisha ya zilizopo za X-ray, na kupunguza matumizi ya nishati. Terbium pia hutumiwa kama activator ya poda ya fluorescent kwa skrini za uimarishaji wa matibabu ya X-ray, ambayo inaweza kuboresha sana unyeti wa ubadilishaji wa X-ray kuwa picha za macho, kuboresha uwazi wa filamu za X-ray, na kupunguza sana kipimo cha mfiduo wa X-rays kwa mwili wa mwanadamu (kwa zaidi ya 50%).
Terbiumpia hutumika kama mwanaharakati katika fosforasi nyeupe ya LED iliyofurahishwa na taa ya bluu kwa taa mpya za semiconductor. Inaweza kutumiwa kutengeneza phosphors za glasi ya macho ya macho ya aluminium, kwa kutumia diode za taa za bluu kama vyanzo vya taa vya uchochezi, na fluorescence inayotokana imechanganywa na taa ya uchochezi ili kutoa taa safi nyeupe safi
Vifaa vya electroluminescent vilivyotengenezwa kutoka kwa terbium ni pamoja na poda ya kijani ya umeme ya zinki na fluorescent naterbiumkama mwanaharakati. Chini ya umwagiliaji wa ultraviolet, muundo wa kikaboni wa terbium unaweza kutoa fluorescence yenye nguvu ya kijani na inaweza kutumika kama vifaa vya elektroni vya filamu nyembamba. Ingawa maendeleo makubwa yamepatikana katika utafiti waDunia isiyo ya kawaidaFilamu nyembamba za kikaboni, bado kuna pengo fulani kutoka kwa vitendo, na utafiti juu ya filamu na vifaa vya elektroniki vya elektroniki vya elektroniki na vifaa bado viko katika kina.
Tabia za fluorescence ya terbium pia hutumiwa kama uchunguzi wa fluorescence. Mwingiliano kati ya ofloxacin terbium (TB3+) tata na deoxyribonucleic acid (DNA) ilisomwa kwa kutumia fluorescence na spectra ya kunyonya, kama vile probe ya fluorescence ya ofloxacin terbium (TB3+). Matokeo yalionyesha kuwa probe ya ofloxacin TB3+inaweza kuunda groove inayofunga na molekuli za DNA, na asidi ya deoxyribonucleic inaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa fluorescence ya mfumo wa ofloxacin TB3+. Kulingana na mabadiliko haya, asidi ya deoxyribonucleic inaweza kuamua.
Kwa vifaa vya macho vya magneto
Vifaa vilivyo na athari ya Faraday, pia inajulikana kama vifaa vya macho vya macho, hutumiwa sana katika lasers na vifaa vingine vya macho. Kuna aina mbili za kawaida za vifaa vya macho vya magneto: fuwele za macho ya magneto na glasi ya macho ya magneto. Miongoni mwao, fuwele za macho ya macho (kama vile yttrium chuma garnet na terbium gallium garnet) zina faida za frequency inayoweza kubadilishwa na utulivu wa juu wa mafuta, lakini ni ghali na ni ngumu kutengeneza. Kwa kuongezea, fuwele nyingi za macho ya macho na pembe za mzunguko wa juu wa Faraday zina ngozi kubwa katika wimbi fupi, ambalo hupunguza matumizi yao. Ikilinganishwa na fuwele za macho ya magneto, glasi ya macho ya Magneto ina faida ya transmittance kubwa na ni rahisi kufanywa kuwa vizuizi vikubwa au nyuzi. Kwa sasa, glasi za macho ya macho na athari ya juu ya Faraday ni glasi za nadra za ardhi zilizo na glasi.
Inatumika kwa vifaa vya uhifadhi wa macho ya Magneto
Katika miaka ya hivi karibuni, pamoja na maendeleo ya haraka ya media na mitambo ya ofisi, mahitaji ya diski mpya za uwezo wa juu yamekuwa yakiongezeka. Filamu za metali za chuma za amorphous terbium alloy zimetumika kutengeneza rekodi za macho za juu za macho. Kati yao, filamu nyembamba ya TBFECO ina utendaji bora. Vifaa vya macho vya macho vya Terbium vimetengenezwa kwa kiwango kikubwa, na rekodi za macho za macho zilizotengenezwa kutoka kwao hutumiwa kama vifaa vya uhifadhi wa kompyuta, na uwezo wa uhifadhi uliongezeka kwa mara 10-15. Zina faida za uwezo mkubwa na kasi ya ufikiaji wa haraka, na zinaweza kufutwa na kufungwa makumi ya maelfu ya nyakati wakati zinatumiwa kwa diski za macho ya juu. Ni vifaa muhimu katika teknolojia ya uhifadhi wa habari ya elektroniki. Vifaa vya kawaida vinavyotumiwa sana kwenye bendi zinazoonekana na za karibu-infrared ni terbium gallium garnet (TGG) glasi moja, ambayo ni nyenzo bora zaidi ya macho ya kufanya mzunguko wa Faraday na watetezi.
Kwa glasi ya macho ya Magneto
Glasi ya macho ya Faraday Magneto ina uwazi mzuri na isotropy katika mikoa inayoonekana na infrared, na inaweza kuunda maumbo tata. Ni rahisi kutoa bidhaa za ukubwa mkubwa na inaweza kuvutwa ndani ya nyuzi za macho. Kwa hivyo, ina matarajio mapana ya matumizi katika vifaa vya macho vya magneto kama vile vitengwa wa macho ya macho, modulators za macho ya magneto, na sensorer za sasa za nyuzi. Kwa sababu ya wakati wake mkubwa wa sumaku na mgawo mdogo wa kunyonya katika safu inayoonekana na ya infrared, ions za TB3+zimetumika kawaida ioni za ardhi kwenye glasi za macho za magneto.
Terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy
Mwisho wa karne ya 20, pamoja na kuongezeka kwa mapinduzi ya kiteknolojia duniani, vifaa vipya vya matumizi ya Dunia vilikuwa vinaibuka haraka. Mnamo 1984, Chuo Kikuu cha Jimbo la Iowa, Maabara ya Ames ya Idara ya Nishati ya Amerika, na Kituo cha Utafiti wa Silaha za Jeshi la Merika la Merika (ambayo wafanyikazi wakuu wa Shirika la Teknolojia ya Edge (ET REMA) walishirikiana) ili kuendeleza nyenzo mpya za akili za ulimwengu, ambazo ni terbium dysprosium ferromagnetic nyenzo ya akili. Nyenzo hii mpya ya akili ina sifa bora za kubadilisha haraka nishati ya umeme kuwa nishati ya mitambo. Transducers za chini ya maji na electro-acoustic zilizotengenezwa na nyenzo hii kubwa ya sumaku zimesanidiwa kwa mafanikio katika vifaa vya majini, wasemaji wa kugundua vizuri mafuta, kelele na mifumo ya kudhibiti vibration, na uchunguzi wa bahari na mifumo ya mawasiliano ya chini ya ardhi. Kwa hivyo, mara tu nyenzo za magnetostrictive ya terbium dysprosium ilipozaliwa, ilipokea umakini mkubwa kutoka kwa nchi zilizoendelea ulimwenguni. Teknolojia za Edge huko Merika zilianza kutengeneza vifaa vya terbium dysprosium viini vikubwa vya umeme mnamo 1989 na kuziita Terfenol D. Baadaye, Uswidi, Japan, Urusi, Uingereza, na Australia pia ziliendeleza terbium dysprosium chuma kubwa ya umeme.
Kutoka kwa historia ya maendeleo ya nyenzo hii huko Merika, uvumbuzi wa nyenzo na matumizi yake ya mapema ya ukiritimba yanahusiana moja kwa moja na tasnia ya jeshi (kama vile Jeshi la Jeshi). Ingawa idara za jeshi na ulinzi za China zinaimarisha hatua kwa hatua uelewa wao wa nyenzo hii. Walakini, pamoja na ukuzaji mkubwa wa nguvu kamili ya kitaifa ya China, mahitaji ya kufikia mkakati wa ushindani wa kijeshi wa karne ya 21 na kuboresha viwango vya vifaa hakika itakuwa ya haraka sana. Kwa hivyo, matumizi ya kuenea ya terbium dysprosium chuma kubwa vifaa vya umeme na idara za jeshi na kitaifa za ulinzi itakuwa hitaji la kihistoria.
Kwa kifupi, mali nyingi bora zaterbiumFanya iwe mwanachama muhimu wa vifaa vingi vya kufanya kazi na nafasi isiyoweza kubadilishwa katika nyanja zingine za programu. Walakini, kwa sababu ya bei kubwa ya terbium, watu wamekuwa wakisoma jinsi ya kuzuia na kupunguza matumizi ya terbium ili kupunguza gharama za uzalishaji. Kwa mfano, vifaa vya adimu vya magneto vya ardhini vinapaswa pia kutumia gharama ya chiniDysprosium chumaCobalt au Gadolinium terbium cobalt iwezekanavyo; Jaribu kupunguza yaliyomo kwenye terbium kwenye poda ya kijani ya fluorescent ambayo lazima itumike. Bei imekuwa jambo muhimu kuzuia matumizi yaliyoenea yaterbium. Lakini vifaa vingi vya kufanya kazi haviwezi kufanya bila hiyo, kwa hivyo lazima tuambatie kanuni ya "kutumia chuma nzuri kwenye blade" na kujaribu kuokoa matumizi yaterbiumiwezekanavyo.
Wakati wa chapisho: Oct-25-2023