Telurul – elementul chimic descoperit în Transilvania în anul 1782

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on pinterest
Pinterest
telurul
Foto: captură de ecran youtube.com (canal TVR Timişoara)

Povestea descoperirii telurului începe în anul 1782, când mineralogul austriac Franz-Joseph Müller von Reichenstein, care deținea la acea vreme funcția de supraveghetor al minelor maghiare din Ardeal, a analizat o probă de minereu albăstrui provenită de la o mină din Zlatna (aflată la acea vreme în Imperiul Habsburgic). Proba avea luciu metalic, ceea ce l-a făcut pe Müller să creadă că există posibilitatea ca în probă să se găsească bismut sau stibiu.

După cercetări mai amănunțite, acesta a ajuns la concluzia că în minereu se află un metal necunoscut la acea vreme. Müller l-a numit metallum problematicum sau aurum paradoxum, deoarece a fost găsit în sterilul rezultat la exploatarea aurului. El și-a publicat descoperirile într-un jurnal științific, dar descoperirea a trecut în mare parte neobservată.

În anul 1796, Müller îi trimite un eșantion ce conținea metalul problematic chimistului german Martin Klaproth. Klaproth a confirmat prezența unui nou element chimic și a reușit izolarea acestuia.

După încă doi ani de cercetări, în 1789 Martin are ocazia să hotărască numele noului element. Acesta decide să numească elementul după planeta Pământ. În mitologia antică Tellus sau Terra era zeița Pământului și soția lui Uranus, zeu după care Klaproth deja numise un element, uraniul. Astfel că alegerea numelui era clară, iar în 1789 tabelului periodic i s-a adăugat un nou element, telurul.

Povestea noului element în România

Telurul este un semi-metal foarte rar și prețios datorită faptului că joacă un rol cheie în fabricarea electronicelor. În perioada comunistă, România, se număra printre puținele țări care erau capabile să exploateze acest semi-metal. În Europa, poate fi găsit doar în România și Suedia. Minerul extras din Munții Apuseni era prelucrat într-o uzină din Baia Mare care astăzi, din cauza nepăsării autorităților, zace în ruină.

Într-un interviu acordat pentru Digi24 în 2014, Jack Goldstein explica următoarele:

Toate minereurile de aur și argint ale țării, dar absolut toate, inclusiv minereurile de cupru, plumb și zinc (…) conțin cantități mai mari sau mai mici de telur. Aceste cantități variază între 10 și 40 grame la tonă.        

În anii ’70 România atingea apogeul producției de telur, însumând o cantitate de 10 tone pe an, reprezentând 10% din necesarul mondial de la acea vreme. Pe plan intern, metalul și-a găsit utilizarea în metalurgie, în industria auto și în multe alte domenii. Producția de la uzina de la Baia Mare s-a oprit în 1992, ca urmare a reducerii activității miniere. În perioada următoare uzina a fost privatizată ajungând în cele din urmă o ruină.

Pentru mai multe detalii cu privire la tragedia telurului din România puteți urmării investigația făcută de Digi24 aici

Fascinanta chimie a elementului telur

Proprietăți fizico-chimice

 

  • Simbol:                              Te
  • Număr atomic:                  52
  • Masă atomică:                  127,60
  • Izotopi:                              23
  • Densitate:                          6.24 g/cm3
  • Rază atomică:                   0.137 nm
  • Punct de topire:                 449,8 ° C (841,6 ° F)
  • Punct de fierbere:              989,9 ° C (1,813,8 ° F)
  • Stări de oxidare:                −2, +2, +4, +6
  • Prima energie de ionizare:  869.0 kJ/mol
  • Configurație electronică:    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p4

Telurul este un semi-metal aflat în gupa a 16 (VIA), în blocul p al tabelului periodic. Acesta alături de vecinii săi de grupă (oxigenul, sulful, seleniul, poloniul) formează familia calcogenilor, termenul de calcogen însemnând ceea ce dă naștere la acesta.

Telurul este un element rar, găsindu-se în proporție de doar 2*10-7% în scoarța terestră. Acesta este găsit în diferite minerale, în care formează compuși împreună cu alte specii chimice. Cele mai întâlnite minerale sunt: calaverita (AuTe2), nagyagit (Au2Sb2Pb10Te6S15), petzit (Ag3AuTe2) și silvanit (Au/Ag Te2).

Telurul a fost obținut industrial, în trecut, în principal din nămolul rezultat la prelucrarea plumbului, aurului sau a argintului. O metodă mai modernă este extragerea acestuia din nămolul anodic depus în timpul rafinării electrolitice a cuprului. Acest nămol anodic conține de asemenea aur, argint și urme de platină.

O altă metodă de obținere a telurului este separarea acestuia din minereuri cu seleniu. În acest proces se obțin sărurile acizilor selenos și teluros (H2SeO3 , H2TeO3). După tratarea acestor soluții cu acid sulfuric, dioxidul de telur, TeO 2, se precipită din cauza solubilității sale reduse, rămânând în soluție doar acidul selenos.

Dioxidul de telur este adus în forma sa elementară prin tratarea cu dioxid de sulf, urmat de un proces electrolitic utilizat pentru purificarea produsului.

       

Telurul metalic

Sub formă metalică acesta este izomorf cu seleniul cristalin. Acesta cristalizează în formă romboedrică, având culoarea alb-argintiu și luciu metalic. Este foarte sfărâmicios și poate fi ușor adus sub formă de pudră. Când telurul este depus din soluție în urma reducerii acidului teluros cu acid sulfuros, se obține o pudră maronie, numită și telur amorf.

Telurul metalic arde când este încălzit în aer și se va combina energetic cu halogeni (elementele din grupa 17) și cu metale grele. Totuși spre deosebire de seleniu, nu se va combina direct cu hidrogenul. Este insolubil în acizi neoxidanți, dar solubil în acid sulfuric concentrat și acid azotic.

Compușii chimici ai Telurului

Telurul, la fel ca seleniul, poate forma compuși având  stările de oxidare de -2, +4 și +6. Este foarte reactiv, lăsat la temperatura camerei în aer sau oxigen acesta va forma dioxizi, iar dacă este încălzit la temperaturi înalte acesta va arde cu flacără albastră. Telurul nu se combină direct cu sulful sau seleniul.

Telurul este bivalent electronegativ față de hidrogen și de alte metale. În comportamentul său electropozitiv acesta are valența +4 în compușii pe care îi formează. O excepție de la această regulă este momentul când intră în combinație cu fluorul, unde are valența +6, ca urmare a caracterului foarte puternic electronegativ al fluorului.  

Oxidul de telur, TeO2

Cel mai stabil oxid al telurului este dioxidul de telur, TeO2. Acest oxid este format fie prin arderea telurului sau prin oxidarea acestuia cu acid azotic concentrat la rece. Oxidul este de obicei lipsit de culoare dar dacă este expus la căldură acesta va deveni galben.

TeO2 este parțial solubil în apă, dar se va dizolva în soluții concentrate de acizi sau de hidroxizi alcalini. În reacția cu apa formează acid teluros, H2TeO3.

Acidul teluros, H2TeO3, și acidul teluric, H6TeO6

Acidul teluros, asemenea acidului selenos H2SeO3, poate fi oxidat cu agenți de oxidare puternici, ca bromul sau clorul, producându-se acid teluric, H6TeO6. Anhidridele acidului teluric corespund cu cele ale acidului sulfuric. Sărurile acidului teluric se numesc telurați. Acidul teluric este un acid slab și foarte solubil în apă.

Compuși halogenați ai telurului

Diclorura de telur, TeCl2, poate fi preparată direct prin combinarea elementelor sau prin reacția dintre tetraclorură de telur și telur elementar. Tetrahalogenurile ( TeCl4, TeBr4, TeI4) sunt formate din combinarea directă a elementelor. Toate tetratelurile, în afară de cea de clor, sunt instabile termic.

Mai jos puteți urmări un videoclip care explorează chimia unuia dintre acești compuși.

 

Compuși cu hidrogenul ai telurului

H2Te, hidrogenul telurat este preparat din descompunerea telurilor metalice ca Al2Te3, cu apă sau acizi în procesul de electroliză.

H2Te este un gaz incolor, instabil, care reacționează cu oxigenul din aer.

Toxicitate

Concentrația admisă de telur în aer este de 0.1 miligrame pe metru cub. Intoxicația cu telur are o serie de efecte neplăcute, dar cele mai observabile sunt respirația de usturoi și mirosul foarte neplăcut al transpirației.

În video-ul de mai jos profesorul universitar Sir Martyn Poliakoff ne vorbește, printre altele, de acest efect neplăcut al telurului.

 

Utilizări ale telurului

În ultimii 40 de ani, utilizarea principală a telurului este în industria prelucrătoare a oțelului. Peste 50% (sursă: USGS) sau mai mult din utilizarea finală a telurului este ca agent de aliere cu fier și oțel. Adăugarea de aproximativ 0,04% telur la oțel îi îmbunătățește proprietățile, cum ar fi îndoirea, tăierea, modelarea și strunjirea.

Adăugarea de telur la plumb îmbunătățește rezistența și duritatea metalului și scade coroziunea. Multe dispozitive termoelectrice sunt fabricate cu telurură de bismut.        

Telurura de plumb este utilizată în detectoarele cu infraroșu îndepărtat. Telurul, ca suboxid de telur, este utilizat pentru mai multe tipuri de discuri optic, inclusiv CD-RW, DVD-RW și discuri blu-ray.

Telurura de cadmiu (CdTe) a atins unele dintre cele mai mari eficiențe pentru generarea de energie electrică a celulelor solare. De fapt, telurura de cadmiu este prima și singura tehnologie fotovoltaică cu film subțire care depășește siliciul cristalin din punct de vedere al costurilor, în primul rând în sistemele cu mai mulți kilowați.

Viitorul telurului

În timp ce cantitățile mari de telur au fost utilizate în producția de metale precum oțelul, este probabil ca aceasta să rămână principala utilizare în viitorul apropiat. Pe măsură ce eficiența celulelor solare se îmbunătățește cu mai multe cercetări, afacerile în domeniul celulelor solare devin tot mai puternice, împreună cu reglementările guvernamentale pentru energie curată.

Costurile mai mici și legile pentru energie verde ar trebui să deschidă noi posibilități și să faciliteze dezvoltarea de afaceri pentru utilizarea energiei solare în următorul deceniu, crescând astfel nevoia de telur.

Mai jos îl puteți urmări din nou pe Sir Martyn Poliakoff  vorbindu-ne despre prezența telurului în stele.

Surse:

Citește aici și despre Cheile Bicazului și Lacul Sfânta Ana,  2 dintre cele mai frumoase locuri turistice din România.

 476 total views,  2 views today

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *