Телур

Телу́р — хімічний елемент із атомним номером 52, сріблясто-білий металоїд, схожий на олово, як елемент 16-ї групи за хімічними властивостями близький до селену та сірки. Використовується зазвичай у сплавах і в напівпровідниковій промисловості.

Телур (Te)
Атомний номер	52
Зовнішній вигляд простої речовини	Кристал телуру. сріблясто-білий крихкий напівметал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)	127,6 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома	160 пм
Енергія іонізації (перший електрон)	869,0 (9,01) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація	[Kr] 4d10 5s2 5p4
Хімічні властивості
Ковалентний радіус	136 пм
Радіус іона	(+6e) 56 211 (-2e) пм
Електронегативність (за Полінгом)	2,1
Електродний потенціал	0
Ступені окиснення	6, 4, 2
Термодинамічні властивості
Густина	6,24 г/см³
Молярна теплоємність	0,201 Дж/(К·моль)
Теплопровідність	14,3 Вт/(м·К)
Температура плавлення	722,7 К
Теплота плавлення	17,91 кДж/моль
Температура кипіння	1 263 К
Теплота випаровування	49,8 кДж/моль
Молярний об'єм	20,5 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки	гексагональна
Період ґратки	4,450 Å
Відношення с/а	1,330
Температура Дебая	152[1] К
Інші властивості
Критична точка	н/д
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Телур у Вікісховищі

Про мінерали на основі телуру див. Телур (мінерал).

Історія

Вперше знайдений 1782 року в золотоносних рудах Трансільванії (Румунія) гірським інспектором Францом Йозефом Мюллером (згодом барон фон Райхенштайн), на території Австро-Угорщини. 1798 року Мартін Генріх Клапрот виділив телур і визначив його найважливіші властивості.

Символ «Те» запропонував Йонс Якоб Берцеліус 1814 року.

Походження назви

Назва утворена від лат. tellus (род. відм. telluris) — «Земля». Постійним супутником телуру є елемент селен, завдяки чому він й отримав свою назву (від грец. σελήνη — «Місяць»).

Ізотопи

Природний телур є сумішшю восьми ізотопів, п'ять з яких стабільні, а ще три мають дуже великі періоди напіврозпаду^[2]:

Атомна маса	Концентрація	Період напіврозпаду
120	0,09 %	∞
122	2,55 %	∞
123	0,89 %	> 9,2×1016 років
124	4,74 %	∞
125	7,07 %	∞
126	18,84 %	∞
128	31,74 %	2,41×1024 років
130	34,08 %	> 3×1024 років

Штучно було отримано ще 43 ізотопи телуру з масовими числами від 105 до 143, 12 з яких — метастабільні. З ізотопів, що не зустрічаються в природі, найдовший період напіврозпаду мають метастабільні стани ^121mTe, ^123mTe і ^127mTe (164 дні, 119 днів і 106 днів відповідно).

Значна кількість важких ізотопів призводить до того, що телур порушує звичайний порядок мас — атомна маса телуру більша, ніж атомна маса наступного елементу, йоду.

Телур є найлегшим елементом, ізотопи якого розпадаються через альфа-канал^[3].

Отримання

Основне джерело телуру — шлами електролітичного рафінування міді і свинцю. Відходи випалюють, телур залишається в золі, яку промивають соляною кислотою^[4]. З отриманого солянокислого розчину телур виділяють, пропускаючи через нього сірчистий газ SO₂.

Для розділення селену і телуру додають сірчану кислоту. При цьому випадає діоксид телуру ТеО_2, а H₂SeO₃ залишається в розчині.

З оксиду ТеО₂ телур відновлюють вугіллям.

Для очищення телуру від сірки і селену використовують його здатність під дією відновлювача (Al) у лужному середовищі переходити в розчинний дителурид динатрію Na₂Te_2:

6Te + 2Al + 8NaOH = 3Na₂Te₂ + 2Na[Al(OH)₄].

Для осадження телуру, через розчин пропускають кисень або повітря:

2Na₂Te₂ + 2H₂O + O₂ = 4Te + 4NaOH.

Шлами електролізу міді містять 0,5—2 % Телуру. Для виділення Телуру застосовують вилуговування шламів розчином NaOH, одержаний водний розчин Na₂TeO₃ піддають електролізу^[5].

Ресурси й запаси

За запасами Телуру найбільш значні магматичні мідно-нікелеві, гідротермальні мідно-молібденові, мідно-колчеданні та інфільтраційні селен-уран-ванадієві родовища, з яких практично і добувається майже весь Телур при вмісті в рудах 0,04-0,004 %. Відомі золото-телурові родовища. Багаті родовища належать до кобальт-селенідо-телурової (Акджілга, Киргизстан; Верхньо-Сеймчанське, РФ), селенідної (Пакахака, Болівія; Сан-Андреасберґ, Німеччина; Сьєрра-де-Уманго, Арґентина), уран-селенідної (Шинколобве, Конго; район оз. Атабаска, Канада) і золото-телурової (Нагіаг, Фатце-Байа, Румунія) формацій.

Застосування

Енергетика

Напівпровідник телурид кадмію використовується для виготовлення сонячних батарей. Кадмієво-телурієві батареї є другою за популярністю технологією у сфері сонячної енергетики, і займають близько 5 % ринку. ККД таких батарей перевищує 20 %^[6]. У останні десятиліття цей сектор зростає дуже швидко, а тому і частка телуру, що використовується для потреб сонячної енергетики теж росте — у 2017 році вона склала 42 %^[7].

Іншим важливим застосуванням телуру є виготовлення термоелектрогенераторів — близько 30 % телуру йде на ці потреби^[8].

Металургія

Телур використовують як добавку до металів та сплавів. Сплав з міді з 0,3-0,8 % телуру значно покращує її оброблюваність, майже не знижуючи електропровідність^[9]. Схожим чином додавання 0,2 % телуру впливає на сталь^[10]. Додавання 0,1 % телуру до свинцю збільшує його стійкість до вібрацій і втоми^[11], а також до дії сульфатної кислоти.

Інше

Телур використовується для вулканізації каучуків, забарвлення скла, як напівпровідник, у оптоелектроніці тощо^[12]. З телуру виготовляються детонатори для вибухових пристроїв^[13]. Телурит натрію у минулому використовувався як пестицид, а зараз використовується у бактеріології і медицині^[14]. З субоксиду телуру виготовляють тонкий шар, на якому зберігається інформація на оптичних дисках, таких як CD-RW або Blu-ray^[15].

Див. також

• Телурони
• Телур самородний
• Телуриди
  • Телурид мангану
• Телурати
• Телурити
• Телур (мінерал)
• Телурит