Huānga Whenua onge Maama: Terbium

Terbiumno te kāwai taumahawhenua onge, me te iti o te nui i roto i te kirinuku o te whenua i te 1.1 ppm anake. He iti iho i te 0.01% o te katoa o nga whenua onge te Terbium oxide. Ahakoa i roto i te momo katote yttrium teitei te taumaha o te whenua onge me te nui o te ihirangi o te terbium, ko te ihirangi terbium anake te 1.1-1.2% o te katoa o te whenua onge, e tohu ana no te waahanga "rangatira" o nga huānga whenua onge. Neke atu i te 100 tau mai i te kitenga o te terbium i te tau 1843, na te koretake me te uara i aukati i tana whakamahinga mo te wa roa. I roto noa i nga tau 30 kua pahure ake nei kua whakaatuhia e te terbium tana taranata ahurei.

Te Whakakitenga i nga hitori
640 (2)

I kitea e te tohunga kemu Swedish a Carl Gustaf Mosander te terbium i te tau 1843. I kitea e ia ona poke i rotoYttrium(III) waikuraaY2O3. Ko Yttrium te ingoa i muri i te kainga o Ytterby i Sweden. I mua i te putanga o te hangarau whakawhiti katote, kaore i wehea te terbium i tona ahua parakore.

I wehe tuatahi a Mosant i te Yttrium(III) oxide ki nga wahanga e toru, ka whakaingoatia katoa ki nga ores: Yttrium(III) oxide,Erbium(III) waikura, me te waikura terbium. Ko te waikura o te Terbium i te tuatahi i titohia he wahanga mawhero, na te mea e mohiotia ana inaianei ko te erbium. Ko te "Erbium(III) oxide" (tae atu ki te mea e kiia nei ko te terbium) i te tuatahi ko te waahanga kore tae o te otinga. Ko te waikura korekore o tenei huānga ka kiia he parauri.

I muri mai karekau e taea e nga kaimahi te kite i te iti taekore "Erbium(III) oxide", engari ko te wahi mawhero wairewa kaore e taea te warewarehia. Ko nga tautohetohe mo te oranga o te Erbium(III) oxide kua ara ake. I roto i te hepohepo, ka huri te ingoa taketake, ka mau te whakawhiti ingoa, no reira ka kiia te wahanga mawhero he otinga kei roto te erbium (i roto i te otinga, he mawhero). Inaianei e whakaponohia ana ko nga kaimahi e whakamahi ana i te konutai bisulfate, i te Potassium sulfate ranei ka tangoCerium(IV) waikuramai i te Yttrium(III) oxide ka huri pohehe i te terbium ki te parataiao kei roto cerium. Ko te 1% anake o te Yttrium(III) waikura taketake, e mohiotia ana inaianei ko "terbium", ka nui hei tuku i te tae kowhai ki te Yttrium(III) oxide. No reira, ko te terbium tetahi waahanga tuarua kei roto i te tuatahi, ka whakahaerehia e ona hoa tata, te gadolinium me te dysprosium.

Muri iho, ka wehea etahi atu mea onge whenua mai i tenei ranunga, ahakoa te rahinga o te waikura, ka mau tonu te ingoa o te terbium tae noa ki te mutunga, ka riro te waikura parauri o te terbium i te ahua parakore. Ko nga kairangahau o te rau tau 1800 karekau i whakamahi i te hangarau rewharewha ultraviolet ki te mataki i nga nodule kowhai, kaakaariki ranei (III), kia maamaa ake te mohiotanga o te terbium i roto i nga ranunga totoka, i nga otinga ranei.
whirihoranga irahiko

微信图片_20230705121834

whirihoranga irahiko:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9

Ko te whirihoranga Irahiko o te terbium he [Xe] 6s24f9. Ko te tikanga, e toru noa nga irahiko ka taea te tango i mua i te nui rawa o te utu karihi ki te katote ano, engari i te keehi o te terbium, ka taea e te terbium te whakakii te wha o nga irahiko ki te katote i te aroaro o nga waikura tino kaha penei i te hau fluorine.

Terbium whakarewa

terbium whakarewa

Ko te Terbium he konganuku onge whenua hiriwa ma me te ngawari, te uaua, me te ngawari ka taea te tapahi ki te maripi. Ira whakarewa 1360 ℃, ira kohua 3123 ℃, kiato 8229 4kg/m3. Ka whakatauritea ki te Lanthanide o mua, he ahua pumau i te rangi. I te mea ko te iwa o nga huānga o Lanthanide, ko te terbium he konganuku me te hiko kaha. Ka tauhohe ki te wai hei hanga hauwai.

I roto i te taiao, kaore ano kia kitea he huānga kore utu te terbium, he iti te rahi kei roto i te onepu phosphocerium thorium me te Gadolinite. Ka noho tahi a Terbium me etahi atu huānga whenua onge i roto i te kirikiri monazite, me te nuinga o te 0.03% te ihirangi terbium. Ko etahi atu puna ko Xenotime me te pango onge koura onge, he ranunga o te waikura enei e rua, ka eke ki te 1% terbium.

Taupānga

Ko te tono o te terbium ko te nuinga o nga waahi hangarau-nui, he kaupapa hangarau me te mohio ki nga kaupapa tapahi-mata, tae atu ki nga kaupapa whai hua nui ohaoha, me nga tumanakohanga whanaketanga ataahua.

Ko nga waahanga tono matua ko:

(1) Ka whakamahia i roto i te ahua o nga whenua onge. Hei tauira, ka whakamahia hei tongi puhui whenua onge me te taapiri kai mo te ahuwhenua.

(2) Whakahohenga mo te paura kaakaariki i roto i nga paura rewharewha tuatahi e toru. Ko nga taonga optoelectronic hou e hiahia ana kia toru nga tae taketake o te phosphors, ara te whero, te kaariki, me te puru, ka taea te whakamahi ki te whakakotahi i nga momo tae. A ko te terbium tetahi waahanga nui i roto i te maha o nga paura kaakaariki kaakaariki teitei.

(3) Ka whakamahia hei taonga rokiroki magneto optical. Kua whakamahia nga kiriata angiangi te whakarewa terbium whakawhiti whakarewa koranu hei hanga kōpae aukume-arangi mahi teitei.

(4) Te hanga karaehe whatu magneto. Ko te karaehe hurihuri a Faraday kei roto te terbium he rauemi matua mo te hanga i nga hurihuri, i nga wehenga, i nga kaitahuri i roto i te hangarau laser.

(5) Ko te whanaketanga me te whanaketanga o te terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy (TerFenol) kua whakatuwherahia nga tono hou mo te terbium.

Mo te ahuwhenua me te mahi kararehe

Ka taea e te terbium whenua onge te whakapai ake i te kounga o nga hua me te whakanui ake i te tere o te photosynthesis i roto i tetahi awhe kukū. He nui nga mahi koiora o nga matatini Terbium. Ko nga kohinga Ternary o te terbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O, he pai nga paanga antibacterial me te huakita i runga i te Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis me Escherichia coli. He whanui te awhi antibacterial. Ko te rangahau o aua momo matatini he huarahi rangahau hou mo nga rongoa huakita hou.

Whakamahia i roto i te mara o te luminescence

Ko nga taonga optoelectronic hou e hiahia ana kia toru nga tae taketake o te phosphors, ara te whero, te kaariki, me te puru, ka taea te whakamahi ki te whakakotahi i nga momo tae. A ko te terbium tetahi waahanga nui i roto i te maha o nga paura kaakaariki kaakaariki teitei. Mena na te whanautanga o te TV tae onge te paura whero whero kua whakaihiihihia te tono mo te yttrium me te europium, na te tono me te whakawhanaketanga o te terbium kua whakatairangahia e te whenua onge e toru nga tae tuatahi o te paura fluorescent matomato mo nga rama. I te timatanga o te tekau tau atu i 1980, i hangaia e Philips te rama korikori kiato tuatahi o te ao me te whakatairanga tere i te ao. Ka taea e nga katote Tb3+ te tuku rama kaakaariki me te roangaru o te 545nm, ka tata katoa nga phosphors matomato onge whenua e whakamahi ana i te terbium hei activator.

Ko te phosphor matomato mo te tae TV cathode ray ngongo (CRT) kua hangai tonu i runga i te Zinc sulfide, he iti me te pai, engari ko te paura terbium kua whakamahia tonu hei phosphor matomato mo te pouaka whakaata tae whakaata, tae atu ki te Y2SiO5 ∶ Tb3 +, Y3 ( Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+me LaOBr ∶ Tb3+. Na te whakawhanaketanga o te pouaka whakaata whakamaarama teitei (HDTV), kei te whakawhanakehia hoki nga paura korikori kaakaariki teitei mo nga CRT. Hei tauira, kua hangaia he paura korikori kaakaariki ranu ki tawahi, ko Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, me te Y2SiO5: Tb3+, he pai te pai o te whakamarama i te kiato o naianei.

Ko te paura fluorescent X-ray tuku iho ko te konupūmā tungstate. I nga tau 1970 me 1980, i whakawhanakehia nga phosphors whenua onge mo te whakakaha i nga mata, penei i te terbium activated sulfur Lanthanum oxide, terbium activated bromine Lanthanum oxide (mo nga mata matomato), terbium activated sulfur Yttrium(III) oxide, etc. Ka taea e te paura korikori whenua onge te whakaheke i te wa o te whakamaaramatanga o te hihi X mo nga turoro ma te 80%, te whakapai ake i te whakataunga o nga kiriata X-ray, te roa o te oranga o nga ngongo X-ray, me te whakaiti i te whakapau kaha. Ka whakamahia ano te Terbium hei kaiwhakaoho paura mo nga mata whakarei X-ray hauora, ka taea te whakapai ake i te maarama o te hurihanga X-ray ki nga whakaahua whatu, te whakapai ake i te maamaatanga o nga kiriata X-ray, me te whakaiti nui i te horopeta o te X- hihi ki te tinana o te tangata (neke atu i te 50%).

Kei te whakamahia hoki a Terbium hei kaiwhakahohe i roto i te phosphor LED ma e hikaka ana i te rama kikorangi mo te rama semiconductor hou. Ka taea te whakamahi ki te whakaputa terbium konumohe magneto whatuwhatu tioata whatu, te whakamahi i te marama puru emitting diodes rite puna marama excitation, a ka konatunatua te fluorescence hanga ki te marama excitation ki te whakaputa marama ma parakore.

Ko nga rauemi electroluminescent i hangaia mai i te terbium te nuinga ko te Zinc sulfide phosphor matomato me te terbium hei kaiwhakaoho. I raro i te irradiation ultraviolet, ka taea e nga matatini pararopi o te terbium te whakaputa i te rewharewha matomato kaha ka taea te whakamahi hei rauemi hiko hiko kiriata angiangi. Ahakoa he nui te ahunga whakamua i roto i te rangahau o nga kiriata angiangi electroluminescent matatini pararopi whenua onge, kei te hohonu tonu nga rangahau mo nga kiriata angiangi electroluminescent electroluminescent whenua onge, kei te hohonu tonu nga whakaaro.

Ka whakamahia ano nga ahuatanga o te rewharewha o te terbium hei rangahau rewharewha. Hei tauira, ko te Ofloxacin terbium (Tb3+) i whakamahia te rangahau fluorescence ki te ako i te taunekeneke i waenga i te Ofloxacin terbium (Tb3+) matatini me te DNA (DNA) na roto i te tuāwhiorangi fluorescence me te tuāwhiorangi absorption, e tohu ana ka taea e Ofloxacin Tb3+ te rangahau te hanga riu hei here ki nga ngota ngota DNA, Ka taea hoki e te DNA te whakarei ake i te rere o te punaha Ofloxacin Tb3+. I runga i tenei huringa, ka taea te whakatau i te DNA.

Mo nga rauemi matatiki magneto

Ko nga taonga whai hua Faraday, e mohiotia ana ko nga taonga magneto-optical, e whakamahia nuitia ana i roto i nga laser me etahi atu taputapu whatu. E rua nga momo momo rawa o te aukumete whatu: kiripiri whatu magneto me te karaihe whatu magneto. I roto i a raatau, ko nga tioata magneto-optical (pēnei i te Yttrium rino garnet me te terbium gallium garnet) he painga o te auau whakahaere me te teitei o te waiariki, engari he utu nui, he uaua ki te hanga. I tua atu, he maha nga tioata magneto-optical me te koki hurihuri Faraday teitei he nui te whakaurunga i roto i te awhe ngaru poto, e whakaiti ana i to raatau whakamahinga. Ka whakatauritea ki nga tioata magneto whatu, he pai ake te karaehe magneto optical mo te whakawhiti teitei me te ngawari ki te hanga hei poraka nui, muka ranei. I tenei wa, ko nga karaehe magneto-optical me te kaha Faraday teitei ko te nuinga o nga mohiti katote whenua onge.

Ka whakamahia mo nga taonga rokiroki magneto optical

I nga tau tata nei, na te tere o te whakawhanaketanga o te rongorau me te aunoatanga o te tari, kua piki haere te hiahia mo nga kopae autō kaha hou. Ko nga kiriata koranu whakarewa koranu whakawhiti amorphous terbium i whakamahia hei hanga i nga kōpae magneto-optical mahi teitei. I roto i a raatau, ko te kiriata angiangi TbFeCo koranu te mahi pai rawa atu. Ko nga rauemi magneto-optical e hangai ana i runga i te Terbium kua hangaia i runga i te tauine nui, a ko nga kopae magneto-optical i hangaia mai i a raatau ka whakamahia hei waahanga rokiroki rorohiko, me te kaha rokiroki e 10-15 nga wa ka piki ake. Kei a ratou nga painga o te kaha nui me te tere tere uru, a ka taea te muru me te whakakikorua i nga mano tini o nga wa ka whakamahia mo nga kōpae whatu teitei. He taonga nui i roto i te hangarau rokiroki korero hiko. Ko nga rawa aukume-whatu e whakamahia nuitia ana i roto i nga roopu kitea me te tata-infrared ko Terbium Gallium Garnet (TGG) karaihe kotahi, koinei te mea tino pai rawa atu mo te hanga i nga kaihurihuri a Faraday.

Mo te karaihe whatu magneto

Faraday magneto whatu karaihe he pai te marama me te isotropy i roto i nga rohe kitea me te infrared, a ka taea te hanga i nga momo ahua uaua. He ngawari ki te whakaputa hua nui-rahi, ka taea te kumea ki nga muka whatu. Na reira, he whanui te tono i roto i nga taputapu ahuru magneto penei i nga kaiwhakatakoto hiko magneto, nga kaiwhakaahua matatiki magneto, me nga pūoko o naianei muka. Na te nui o te taima aumete me te iti o te whakarea whakauru i roto i te awhe ka kitea me te awhe infrared, kua whakamahia nga katote Tb3+ i nga katote whenua onge i roto i nga mohiti whatu magneto.

Terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy

I te mutunga o te rautau 1900, na te hohonutanga o te hurihanga putaiao me te hangarau o te ao, ka tere te puta mai o nga rawa onge whenua hou. I te tau 1984, Iowa State University o te United States, Ames Laboratory o te United States Department of Energy o te United States me te US Navy Surface Weapons Research Center (ko nga kaimahi matua o te Kamupene Hangarau American Edge i muri mai (ET REMA) i ahu mai i te pokapū) whakawhanakehia tahi he rauemi atamai whenua onge hou, ara terbium dysprosium rino taonga magnetostrictive Rapa. He pai rawa nga ahuatanga o tenei rauemi atamai hou mo te huri tere i te hiko hiko ki te hiko miihini. Kua pai te whirihora i nga kaiwhakawhiti i raro i te wai me te hiko-oro o tenei rawa magnetostrictive i roto i nga taputapu moana, nga kaikorero kimi puna hinu, nga punaha whakahaere haruru me te wiri, me te torotoro moana me nga punaha korero i raro i te whenua. No reira, i te whanautanga mai o nga taonga magnetostrictive nui o te terbium dysprosium iron, kua aro nui mai nga whenua ahumahi huri noa i te ao. I timata a Edge Technologies i te United States ki te whakaputa i nga taonga magnetostrictive nui o te terbium dysprosium rino i te tau 1989 ka whakaingoatia ko Terfenol D. I muri mai, i whakawhanakehia e Sweden, Japan, Russia, United Kingdom, me Ahitereiria nga taonga magnetostrictive iron dysprosium rino.

Mai i te hitori o te whanaketanga o tenei rauemi i te United States, ko te hanga o nga rawa me ona tono monopolistic tuatahi e hono tika ana ki te umanga hoia (penei i te navy). Ahakoa kei te kaha haere nga tari hoia me nga tari tiaki o Haina i o raatau maaramatanga ki tenei korero. Heoi, i muri i te pikinga nui o te Mana Matawhānui o Haina, ko nga whakaritenga mo te whakatutuki i te rautaki whakataetae hoia i te rautau 21 me te whakapai ake i te taumata o nga taputapu ka tino akiaki. Na reira, ko te whakamahi whanui o te terbium dysprosium iron iron giant magnetostrictive rauemi e nga hoia me nga tari whakamarumaru o te motu ka waiho hei tikanga o mua.

Hei poto, ko te maha o nga taonga tino pai o te terbium ka waiho hei mema tino nui mo te maha o nga rawa mahi me te waahi kaore e taea te whakakapi i etahi waahi tono. Heoi, na te nui o te utu o te terbium, kua ako nga tangata me pehea te karo me te whakaiti i te whakamahinga o te terbium kia iti ai nga utu whakaputa. Hei tauira, me whakamahi ano hoki nga rauemi magneto-optical whenua onge ki te utu iti o te dysprosium iron cobalt, te gadolinium terbium cobalt ranei i te mea ka taea; Ngana ki te whakaiti i te ihirangi o te terbium i roto i te paura kaakaaka kaakaaka me whakamahi. Ko te utu he mea nui hei aukati i te kaha o te whakamahi i te terbium. Engari he maha nga taonga mahi kaore e taea te mahi me te kore, na reira me piri tatou ki te kaupapa o te "whakamahi i te maitai pai i runga i te mata" me te ngana ki te whakaora i te whakamahinga o te terbium ka taea.


Wā tuku: Hūrae-05-2023