Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ТЕЛЛУР

ТЕЛЛУР (от лат. tellus, род. падеж telluris-Земля; лат. Tellurium) Те, хим. элемент VI гр. периодич. системы, относится к халькогенам, ат. н. 52, ат. м. 127,60. Природный теллур состоит из восьми изотопов: 120Те (0,089%), 122Те (2,46%), 123Те (0,89%), 124Те (4,74%), 125Те (7,03%), 126Те (18,72%), 128Те (31,75%) и 130Те (34,27%). Конфигурация внеш. электронной оболочки 5s2 5p4; степени окисления — 2, + 4, +6, редко +2; энергия ионизации при последоват. переходе от Те0 к Те6+ 9,010, 18,6, 28,0, 37,42, 58,8, 72,0 эВ; сродство к электрону ~ 2 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,10; атомный радиус 0,17 нм, ионные радиусы, нм (в скобках указаны координац. числа): Те2 0,207(6), Те4+ 0,066(3), 0,80(4), 0,111(6), Те6+ 0,057(4), 0,070(6).

Содержание в земной коре 1 · 10 % по массе. Известно ок. 100 минералов теллура, в т.ч. самородный теллур, алтаит РbТе, гессит Ag2Te, силъванит AuAgTe4, калаверит АuТе2, тетра-димит Bi2Te2S. Теллур входит в качестве изоморфной примеси в сульфидные минералы-халькопирит, галенит, пирит, пентландит и др. Теллур извлекают в осн. из медных, свинцовых, пиритных руд, где он находится как в рассеянном состоянии, так и в виде микровкрапленностей собств. минералов. Известны золото-теллуровые месторождения с собственно теллуровой минерализацией, не имеющие существенного значения.

Свойства. Теллур-серебристо-серое в-во с металлич. блеском, в тонких слоях на просвет-красно-коричневого цвета, в парах-золотисто-желтый. Кристаллизуется в гексагон. решетке, а = 0,44566 нм, с = 0,59268 нм, z = 3, пространств. группа P3121; структура состоит из параллельно расположенных спиральных цепочек; плотн. 6,247 г/см3. Т. наз. аморфный теллур с плотн. ~ 5,9 г/см3, получаемый осаждением из r-ров, представляет собой микродисперсный кристаллический теллур При давлении ~ 4,2 ГПа при 25 °С образуется модификация TeII со структурой типа b-Sn, а при ~6,3 ГПа-ТеIII с ромбоэдрич. структурой; обе модификации имеют металлич. св-ва. Т. пл. 449,8 °С, т. кип. 990 °С; 4102-5.jpg 25,8 Дж/(моль · К); 4102-6.jpg 17,5 кДж/моль, 4102-7.jpg 51,0 кДж/моль; 4102-8.jpg 49,46 ДжДмоль · К); теплопроводность 1,8 Вт/(м·К)· температурный коэф. линейного расширения 0,2·10-6 К-1; ур-ния температурной зависимости давления пара для кристаллического теллура lgp (мм рт.ст.) = = 19,667 - 9232/T+ 2,100 lg T+ 2,308·10-3 Т (298 - 723 К), для жидкого lgp (мм рт. ст.) = 6,402 — 6016/Т — -0,4001gT(723-_1263 K); r 3,7·109 Ом·м, температурный коэф. r 3,79·10-3 К-1; полупроводник p-типа, ширина запрещенной зоны 0,32 эВ. Расплав теллура выше ~ 700 °С обладает металлической проводимостью. Теллур диамагнитен, магн. восприимчивость — 0,31·10-9. Твердость по Моосу 2,3, по Бринеллю 180-270 МПа; сопротивление разрыву 10,8 МПа. Теллур хрупок, при нагревании становится пластичным.

Для теллура нормальный электродный потенциал 0,56 В. Теллур, даже дисперсный, устойчив на воздухе, но при нагр. горит (пламя голубое с зеленым ореолом) с образованием ТеО2 (см. Теллура оксиды). Кристаллический теллур реагирует с водой выше 100°С, аморфный-выше 50 °С. Конц. р-ры щелочей растворяют теллур с образованием теллуридов и теллуритоз. Соляная к-та и разб. H2SO4 на теллур не действуют, конц. H2SO4 растворяет его, образующиеся красные р-ры содержат катион4102-9.jpg. Разб. HNO3 окисляет теллур до теллуристой к-ты Н2ТеО3 (соли-теллуриты), концентрированная-до Те2О3 (ОН) NO3. Сильными окислителями (HСlО3, КМnО4 и др.) окисляется до теллуровой к-ты Н6ТеОб (соли-тел-лураты). Теллур раств. в р-рах сульфидов и полисульфидов щелочных металлов (с образованием тиотеллуридов и тио-теллуритов), в солянокислых р-рах Fed,. Реагирует с р-рами солей Ag. В CS2 не растворяется. С Сl2, F2 и Вr2 реагирует при комнатной т-ре, с I2-при нагр., сплавляется с S, P (соединений при этом не образует), As (давая As2Te3), с Si (с образованием Si2Te3 и SiTe), с Se (образуя при кристаллизации твердые р-ры). С бором и углеродом непосредственно не взаимод., с СО при нагр. образует газообразный нестойкий карбонил ТеСО. При сплавлении с металлами получают теллуриды.

Теллуроводород Н2Те-бесцв. газ с неприятным запахом; в жидком состоянии зеленовато-желтый, кристаллический-лимонно-желтый; т. кип. — 2°С, т. пл. — 51 °С; плотн. 5,81 г/л; для газа 4102-10.jpg 35,6 Дж/(моль · К),4102-11.jpg 99,7 кДж/моль,4102-12.jpg222,8 Дж/(моль · К); DHпл 4,2 кДж/моль, 4102-13.jpg 23 кДж/моль; а сухом воздухе при комнатной т-ре медленно разлагается, во влажном окисляется до теллура; при нагревании на воздухе горит, давая ТеО2; р-римость в воде 0,1 М, водный р-р-слабая к-та, К1 2·10-3; сильный восстановитель; получают взаимодействием Аl2Те3 с соляной к-той, а также электролизом р-ра H2SO4 с теллуровым катодом при 0°С; применяют для получения теллура высокой чистоты.

Гексафторид ТеF6-бесцв. газ; т. пл. — 37,8°С, т. возг. -38,6°С; плотн. 10,7 г/л; для газа 4102-14.jpg 117,6 Дж/(моль·К), 4102-15.jpg -1318 кДж/моль, 4102-16.jpg 336 ДжДмоль · К);4102-17.jpg 9 кДж/моль,4102-18.jpg27 кДж/моль; в сухом воздухе устойчив, не действует на стекло; в воде раств., постепенно гидролизу ясь с образованием фторотеллуровых к-т ТеFn(ОН)6-n, где n — от 1 до 4, и в конечном счете-теллуровой к-ты; с фторидами металлов образует соед., напр. Ag[TeF7] и Ba[TeF8]; получают фторированием теллура при нагревании. Тстрафторид TeF4-кристаллы ромбич. сингонии; т. пл. 129,6°С, т. кип. 194°С (с разл.); плотн. 4,22 г/см3; очень гигроскопичен, легко гидролизуется; с фторидами щелочных металлов образует пентафторотеллураты M[TeF5]; получают действием SeF4 на ТеО2. Фториды теллура-фторирующие агенты.

Тетрахлорид ТеС14-желтые кристаллы; т. пл. 224°С, т. кип. 381,8°С; плотн. 3,01 г/см3; ур-ние температурной зависимости давления пара \gp (мм рт. ст.) = 8,791 — - 3941/T (497 - 653 К); 4102-19.jpg -323,8 кДж/моль,4102-20.jpg 18,9 кДж/молъ,4102-21.jpg71,1 кДж/моль; очень гигроскопичен, водой гидролизуется; в конц. НС1 раств., образуя хлоротел-луровую к-ту Н2ТеС16; из солянокислых р-ров экстрагируется трибутилфосфатом и др. орг. р-рителями; с хлоридами щелочных металлов образует гекса- М2[ТеСl6] и пентахлортел-лураты М[ТеС15], с хлоридами Al, Fe(III), Zr и др.-комплексы с катионами4102-22.jpg, напр. ТеС13 [GaCl4]; получают хлорированием теллура; ТеСl4-исходное в-во для получения теллура высокой чистоты. Коричневый дихлорид ТеС12 устойчив в парах и м. б. сконденсирован в жидкость. Получены также два кристаллич. низших хлорида-серебристо-серый Те2Сl3 и метастабильный черный с металлич. блеском Те2Сl.

Осаждением из водных р-ров можно получить сульфиды TeS2 и TeS3, разлагающиеся при нагр.; известны TeS7 и Te7S10. Тиотеллураты (напр., Na2TeS3) м.б. получены растворением теллура в р-ре полисульфидов щелочных металлов или S-в р-рах полителлуридов, а также сплавлением. Тиотеллураты-промежут. продукты в нек-рых процессах извлечения теллура. См. также Теллурорганические соединения.

Получение. Осн. источники теллура-шламы электролитич. рафинирования Сu и шламы сернокислотного произ-ва, а также щелочные дроссы рафинирования Pb . При переработке сернокислотных шламов методом обжига (см. Селен)теллур остается в огарке, к-рый выщелачивают соляной к-той. Из солянокислого р-ра пропусканием SO2 осаждают Se, после чего р-р разбавляют до содержания к-ты 10-12% и при нагр. действием SO2 осаждают теллур.

При спекании шламов с содой и послед. выщелачивании теллур переходит в р-р и при нейтрализации осаждается в виде ТеО2. Теллур получают либо прямым восстановлением ТеО2 углем, либо осаждением при действии SO2 на солянокислые р-ры ТеО2. При переработке шламов сульфидным методом (выщелачивание р-ром Na2S) теллур выделяют из р-ра (после осаждения Se аэрацией) действием сухого Na2S2O3:

Na2TeS3 + 2Na2SO3 : Те + 2Na2S2O3 + Na2S

При переработке медеэлектролитных шламов теллур в осн. переходит в содовые шлаки, получающиеся при переплавке остатков на золото-серебряный сплав ("металл Дорэ"). При использовании сульфатизации часть теллура переходит в сульфатные р-ры вместе с Си. Из них теллур осаждают действием металлич. Си:

Н2ТеО3 + 4H2SO4 + 6Сu : Те + Си2Те + 4CuSO4 + 6Н2О

Из содовых шлаков теллур извлекают после растворения в воде либо нейтрализацией с осаждением ТеО2 (его очищают переосаждением из сульфидных или кислых р-ров, растворяют в щелочи и выделяют теллур электролизом), либо прямо из содового р-ра электролизом осаждают черновой теллур. Его восстанавливают А1 в щелочном р-ре:

6Те + 2А1 + SNaOH : 3Na2Te2 + 2NaAlO2 + 4Н2О. Затем теллур осаждают аэрацией:

2Na2Te2 + 2Н2О + О2 : 4Те + 4NaOH

Для очистки теллура используют переосаждение из кислых, щелочных или теллуридных р-ров. Дополнит. очистка достигается при переплавке порошкообразного теллура с добавкой NaNO3 и др. реагентов. Для получения теллура высокой чистоты используют его летучие соед., в частности ТеСl4, к-рый очищают дистилляцией или ректификацией и экстракцией из солянокислого р-ра. После гидролиза хлорида ТеО2 восстанавливают Н2. Иногда для очистки используют также Н2Те. На завершающих стадиях очистки применяют вакуумную сублимацию, дистилляцию или ректификацию теллура, а также зонную плавку или направленную кристаллизацию.

Определение. Большинство методов качеств. обнаружения теллура основано на окислит.-восстановит. р-циях. При использовании щелочных р-ров станнита, фосфорноватистой к-ты и др. восстановителей получают черный или коричневый осадок, в р-циях с солями Си и персульфатом Na-красно-коричневый комплекс Cu(II). Из орг. реагентов применяют антразо, к-рый в солянокислой среде с соединениями теллура дает сине-зеленый осадок.

Количественно теллур определяют гравиметрически (с осаждением либо элементарного теллура при действии восстановителей, либо ТеО2), титриметрически (чаще других используют тиосульфатный и иодометрич. методы), фотометрич. и флуорометрич. методами (основаны на образовании комплексов с серосодержащими орг. реагентами -висмутолом II, диэтилдитиокарбаматом, тиомочевиной и их производными, а также с орг. основаниями -производными пиразо-лона и родаминовыми красителями). Используют полярог-рафич. и атомно-адсорбционный методы.

Применение. Важнейшая область применения теллура—синтез разл. теллуридов, обладающих полупроводниковыми св-вами. Теллур используют также в металлургии для легирования чугуна и стали, Рb, Сu (для повышения их мех. и хим. стойкости). Теллур и его соед. применяют в произ-ве катализаторов, спец. стекол, инсектицидов, гербицидов и т.п.

Мировое произ-во теллура (без СССР) ок. 220 т/год (1985). Осн. производители-Япония, США и Канада.

Теллур в 1782 выделил И. Мюллер, в 1789-П. Китабейль, в 1798 теллур выделил и идентифицировал М. Клапрот.

Теллур и в особенности его соед. токсичны. Теллур вызывает тошноту, бронхиты, пневмонию и пневмосклероз, нарушения нуклеинового и белкового обмена и др. ПДК теллура в воздухе 0,01 мг/м3, в воде 0,01 мг/л.

Лит.: Чижиков Д. М., Счастливый В. П., Теллур и теллуриды, М., 1966; Сошникова Л. А., Купченко М. М., Переработка медеэлектро-литных шламов, М., 1978. См. также лит. при ст. Селен. П. И. Федоров.


Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн