ტელური

ტელური (ქიმიური სიმბოლო — Te) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეხუთე პერიოდის, მეთექვსმეტე ჯგუფის (მოძველებული კლასიფიკაციით — მეექვსე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის, VIა) ქიმიური ელემენტი. მისი ატომური ნომერია 52, ატომური მასა — 127.60, tდნ — 449.51 °C, tდუღ — 988 °C, სიმკვრივე — 6.24 გ/სმ3. მოვერცხლისფრო-რუხი ფერის ლითონური ბზინვარების ნივთიერება. გახურების დროს პლასტიკური ხდება. განეკუთვნება იშვიათ გაბნეულ ელემენტებს. ბუნებრივი ტელური შედგება რვა იზოტოპისაგან: ექვსი (^{120}Te, ^{122}Te, ^{123}Te, ^{124}Te, ^{125}Te და ^{126}Te) სტაბილური და ორი (^{128}Te და ^{130}Te) სუსტად რადიოაქტიური იზოტოპის სახით. სინთეზირების გზით მიღებულია ტელურის არაერთი ხელოვნური იზოტოპი. 1782 წელს ტელური აღმოაჩინა ფ. მიულერმა.
ისტორია
ტელური პირველად აღმოაჩინეს 1782 წელს ტრანსილვანიაში, ოქროსშემცველ მადნებში. აღმოაჩინა სამთო ინსპექტორმა ფრანც იოზეფ მიულერმა (შემდგომში ბარონი ფონ რეიხენშტეინი), ავსტრო-უნგრეთის ტერიტორიაზე. 1798 წელს მარტინ ჰაინრიხ კლაპროთიმ გამოჰყო ტელური და განსაზღვრა მისი მნიშვნელოვანი თვისებები.
სახელწოდების წარმომავლობა
მოდის ლათინური tellus, ნათესაობით ბრუნვაში telluris, დედამიწა.
ბუნებაში
დედამიწის ქერქში ტელურის შემცველობაა მასის 1 %. ცნობილია მიახლოებით 100 ტელურის მინერალი. ყველაზე ხშირია სპილენძის, ტყვიის, თუთიის, ვერცხლის და ოქროს ტელურიდები. ტელურის იზომორფული მინარევები შეიმჩნევა ბევრ სულფიდებში, თუმცა იზომორფიზმი Te — S გამოიხატება ნაკლებად, ვიდრე Se — S რიგში, და სულფიდებში შედის ტელურის შეზღუდული მინარევი. ტელურის მინერალებს შორის განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს ალტაიტს PbTe, სილვანიტი AgAuTe4, კალავერიტი AuTe2, გესიტი Ag2Te, კრენერიტი (Au, Ag)Te, პეტციტი Ag3AuTe2, მუტმანიტი (Ag, Au)Te, მონბრეიტი Au2Te3, ნაგიაგიტი [Pb5Au(Te, Sb)]4S5, ტეტრადიმიტი Bi2Te2S. გვხვდება ტელურის ჟანგბადიანი ნაერთი, მაგალითად ТеО2 — ტელურის ოხრა.
გვხვდება თვითნაბადი ტელური გოგირდთან და სელენთან ერთად (იაპონური ტელურიანი გოგირდი შეიცავს 0,17 % Те და 0,06 % Se).
საბადოების ტიპები
ნახსენები მინერალების უმრავლესობა განვითარებულია დაბალტემპერატურულ ოქრო-ვერცხლის საბადოებში, სადაც ისინი ჩვეულებრივ გამოიყოფა სულფიდების თვითნაბადი ოქროს, ვერცხლის სულფომარილების, ტყვიის და ბისმუტის მინერალების ძირითადი მასის გამოყოფის შემდეგ. ტელურის მინერალების დიდი განვითარების მიუხედავად, სამრეწველოდ ტელურს ძირითადად მოიპოვებენ სხვა ლითონების სულფიდებიდან. კერძოდ ტელური შედარებით ნაკლებად არის ვიდრე სელენი მაგმატიკური წარმოშობის სპილებძ-ნიკელის ხალკოპირიტების საბადოებში. ტელური შედის ასევე პირიტის, ხალკოპირიტის, მოლიბდენიტის და გალენიტის, პოლიმეტალების ალტაის ტიპის საბადოების შემადგენლობაში. ტელურის შემცველობა მოლიბდენიტში მერყეობს 8 — 53 გრ/ტ, ხალკოპირიტში 9 — 31 გრ/ტ, პირიტში 70 გრ/ტ.
მიღება
ძირითადი წყაროა — სპილენძისა და ტყვიის ელექტროლიტიკური რაფინირების შლამი. შლამს მოწვავენ, ტელური რჩება ნამწვში, რომელსაც გამორეცხავენ მარილმჟავით. მიღებული მარილ მჟავიანი ხსნარიდან ტელურს გამოყოფენ, მასში გოგირდოვანი აირის SO2-ის გატარებით.
სელენიუმის და ტელურის გასაყოფად ამატებენ გოგირდმჟავას. ამასთან ილექება ტელურის დიოქსიდი ТеО2, ხოლო H2SeO3 რჩება ხსნარში.
ოქსიდიდან ТеО2 ტელურს აღადგენენ ნახშირით.
გოგირდისაგან და სელენისაგან ტელურის გასაწმენდად გამოიყენება მისი თვისება - ტელური აღმდგენის (Al) ზემოქმედებით ტუტე გარემოში გადადის ხსნარში დინატრიუმის ტელურიდის სახით Na2Te2:
6Te + 2Al + 8NaOH = 3Na2Te2 + 2Na[Al(OH)4].
ტელურის დასალექად ხსნარში ატარებენ ჰაერს ან ჟანგბადს:
2Na2Te2 + 2H2O + O2 = 4Te + 4NaOH.
განსაკუთრებული სიწმინდის ტელურის მისაღებად აწარმოებენ მის ქლორირებას
Te + 2Cl2 = TeCl4.
წარმოქმნილ ტეტრაქლორიდს წმენდენ დისტილაციით ან რექტიფიკაციით. შემდგომ ტეტრაქლორიდს წყლით აჰიდროლიზებენ:
TeCl4 + 2H2O = TeO2 + 4HCl,
ხოლო წარმოქმნილ ТеО2 აღადგენენ წყალბადით:
TeO2 + 4H2 = Te + 2H2O.
ღირებულება
ტელურზე მნიშვნელოვანი მოთხოვნა და მოპოვების სიმცირე განსაზღვრავს საკმაოდ მაღალ ფასს მასზე (მიახლოებით 200—300 დოლარი 1 კგ-ზე თავისი სიწმინდის მიხედვით), მაგრამ, ამის მიუხედავად, მისი გამოყენების დარგების დიაპაზონი მუდმივად იზრდება.
ფიზიკო-ქიმიური თვისებები
ტელური — მყიფე მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის ნივთიერებაა ლითონის ბრჭყვიალებით. თხელ ფენებში შუქზე მოწითალო-ყავისფერია, ორთქლში - ოქროსფერ-მოყვითალოა.
ტელური ქიმიურად უფრო ნაკლებად აქტიურია ვიდრე გოგირდი. ის იხსნება ტუტეებში, ზემოქმედებს აზოტმჟავა და გოგირდმჟავა, მაგრამ გაზავებულ მარილმჟავაში ნაკლებად იხსნება. ლითონური ტელური წყალთან ურთიერთქმედებს 100 °C-ზე, ხოლო მისი ფხვნილი იჟანგება ჰაერზე ოთახის ტემპერატურაზეც, ოქსიდის წარმოქმნით TeO2.
ტელური ჰაერზე გახურებისას იწვის, და წარმოქმნის TeO2. ეს მდგრადი ნაერთი ხასიათდება ნაკლები აქროლადობით, ვიდრე თვითონ ტელური. ამიტომაც ტელურის ოქსიდებისაგან გასაწმენდად მათ აღადგენენ გამდინარე წყალბადით 500—600 °C-ის პირობებში.
გამდნარი ტელური საკმაოდ ინერტულია, ამიტომაც გამოიყენებენ როგორც კონტეინების მასალას. მის გასადნობად გამოიყენებენ გრაფიტს და კვარცს.
იზოტოპები
ცნობილია ტელურის 38 ნუკლიდი და 18 ბირთვული იზომერია ატომური რიცხვით 105-დან 142-მდე. ტელური ყველაზე მჩატე ელემენტია, რომლის იზოტოპები განიცდიან ალფა-დაშლას (იზოტოპები 106Te-დან 110Te-მდე). ტელურის ატომური მასა (127,60 გრ/მოლთან) უფრო მეტია ვიდრე მის შემდგომ მდგომი ელემენტის — იოდის ატომური მასა (126,90 გრ/მოლთან).
ბუნებაში გვხვდება ტელურის რვა იზოტოპი. ხუთი მათგანი, 120Te, 122Te, 124Te, 125Te და 126Te — სტაბილურია. დანარჩენი სამი — 123Te, 128Te და 130Te — რადიოაქტიურია. ბუნებაში არსებული ტელურის საერთო რაოდენობიდან სტაბილურ იზოტოპებს შეადგენენ მხოლოდ 33,3 %, რის შესაძლებლობას იძლევა ნახევარდაშლის დიდი პერიოდით. ისინი შეადგენენ 6-დან 2,2-მდე წელს. იზოტოპს 128Te აქვს ყველაზე ხანგრძლივი ნახევარდაშლის პერიოდი რადიონუკლიდებში — 2,2 წელი ან 2,2 სეპტილიონი (კვადრილიონი — სიგრძის სკალით) წელი, რაც მიახლოებით 160 ტრილიონჯერ მეტია ვიდრე შეფასებული სამყაროს წლოვანება.
გამოყენება
შენადნობები
ტელური გამოიყენება ტყვიის მაღალი პლასტიკურობის და სიმტკიცის შენადნობების წარმოებაში (რომლებიც გამოიყენებიან, მაგალითად, კაბელების წარმოებაში). 0,05 % ტელურის დამატებით ტყვიის დანაკარგები გოგირდმჟავით გახსნისას 10-ჯერ მცირდება, და ეს გამოიყენება ტყვია-მჟავების აკუმულატორებში. ასევე მნიშვნელოვანია ის გარემოება, რომ ტელურით ლეგირებული ტყვია პლასტიკური დეფორმაციით დამუშავებისას სიმტკიცეს არ კარგავს.
თერმოელექტრონული მასალები
ასევე დიდ როლს ასრულებს ნახევარგამტარების წარმოებაში, კერძოდ, ტყვიის, ბისმუტის, სტიბიუმის, ცეზიუმის ტელურიდები. ბოლო წლებში დიდი მნიშვნელობა ეძლევა ლანთანოიდების ტელურიდების მათი და ლითონების სელენიდების შენადნობების წარმოებას, მაღალი მ.ქ.კ. (72—78 %-მდე) თერმოელექტროგენერატორის გამოსაშვებად, რაც იძლევა საშუალებას გამოყენებული იქნას ენერგეტიკაში და საავტომობილო მრეწველობაში.
მაგალითად, ეხლახან მანგანუმის ტელურიდში და მის შეხამებაში ბისმუტის, სტიბიუმის და ლანთანოიდების სელენიდებში აღმოჩენილ იქნა ძალიან მაღალი თერმო-ემძ (500 მკვ/К) რაც იძლევა საკმაოდ მაღალ მ.ქ.კ. თერმოგენერატორებში. ნახევარგამტარებიანი მაცივრების წარმოებისათვის ტელურის საფუძველზე არსებულ საუკეთესო მასალას წარმოადგენს ტელურის შენადნობი, ბისმუტთან და ცეზიუმთან, რომელიც იძლევა რეკორდულად დაბალი ტემპერატურის −237 °C-ის უზრუნველყოფას. ამავე დროს ტელური-სელენის შენადნობი (70 % სელენი) პერსპექტიულია როგორც თერმოელექტრული მასალა, რომლის თერმო-ე.მ.ძ. კოეფიციენტი არის 1200 მკვ/К.
ვიწროზონური ნახევარგამტარები
ძალიან განსაკუთრებული მნიშვნელობა შეიძინა კ-ვ-ტ (კადმიუმი-ვერცხლისწყალი-ტელური) შენადნობმა, რომლებიც ფლობენ ფანტასტიკურ მახასიათებლებს რაკეტის გაშვებისაგან გამოწვეული გამოსხივების აღმოსაჩენად და მოწინააღმდეგის სათვალთვალოდ ატმოსფერულ ფანჯრებში კოსმოსიდან (ღრუბლიანობას არ აქვს მნიშვნელობა). კ-რ-ტ თანამედროვე ელექტრონულ მრეწველობაში წარმოადგენს ერთ-ერთ ყველაზე ძვირ მასალას.
მაღალტემპერატურული ზეგამტარობა
მთელ რიგ სისტემებში, რომლის შემადგენლობაში შედის ტელური, აღმოაჩინეს სამი ფაზის არსებობა (შესაძლებელია ოთხიც კი), როდესაც ზეგამტარობა არ იკარგება ტემპერატურის დროსაც როცა ის რამდენადმე მეტია ვიდრე თხევადი აზოტის დუღილის ტემპერატურა.
რეზინის წარმოება
ტელურის გამოყენების ცალკე დარგს წარმოადგენს მისი გამოყენება კაუჩუკის ვულკანიზაციის პროცესში.
ჰალკოგენიდური მინების წარმოება
სპეციალური მარკის მინების მოხარშვისას (სადაც ის გამოიყენება ორჟანგის სახით), ამას გარდა ზოგიერთი ტელურის საფუძველზე არსებული მინა წარმოადგენს ნახევარგამტარს (ასეთი მინების დადებითი მხარეა — გამჭვირვალობა, ადვილადლღობადობა და ელექტროგამტარობა), რამაც, თავის მხრივ, ჰპოვა გამოყენება სპეციალური ქიმიური აპარატურის კონსტრუირებაში (ქიმიური რეაქტორები).
შუქის წყაროები
ტელური შეზღუდულ გამოყენებას ჰპოვებს ნათურების წარმოებაში — რომლების სპექტრი, ძალიან ახლოსაა მზის სპექტრთან.
CD-RW
ტელურის შენადნობი გამოიყენება გადაწერადი კომპაქტ-დისკების (კერძოდ, ფირმა Mitsubishi Chemical Corporation-ის «Verbatim» მარკის) წარმოებაში. დეფორმირებადი არეკლვადი ფენის შესაქმნელად.
ბიოლოგიური როლი
ტელურის მიკრორაოდენობა ყოველთვისაა ცოცხალ ორგანიზმში, მისი ბიოლოგიური როლი არაა გარკვეული.
ფიზიოლოგიური ქმედება
ტელური და მისი აქროლადი ნაერთები ტოქსიკურებია. ორგანიზმში მისი მოხვედრა იწვევს გულის რევას, ბრონქიტს, პნევმონიას. ზღვრული დასაშვები კონცენტრაცია (ზდკ) ჰაერში მერყეობს სხვადასხვა ნაერთისათვის 0,007—0,01 მგრ/მ³, წყალში 0,001—0,01 მგრ/ლ.
ტელურით მოწამლვისას ის ორგანიზმიდან გამოჰყავთ საშინელი სუნის მქონე ტელურორგანული ნივთიერების სახით - ალკილტელურიდები.
იხილეთ აგრეთვე
მეტალოიდები
რესურსები ინტერნეტში
ტელური chemistry.ge-ზე
ტელური Webelements-ზე
ტელური ქიმიური ელემენტების პოპულარულ ბიბლიოთეკაში
სქოლიო