Kovový profil a vlastnosti telúru

Telúr je ťažký a vzácny menší kov, ktorý sa používa v oceľ zliatin a ako svetlocitlivý polovodič v technológii solárnych článkov.

• Atómový symbol: Te
• Atómové číslo: 52
• Kategória prvku: Metaloid
• Hustota: 6,24 g/cm³
• Teplota topenia: 841,12 F (449,51 °C)
• Bod varu: 1810 F (988 °C)
• Mohova tvrdosť: 2,25

Telúr je vlastne a metaloid. Metaloidy alebo polokovy sú prvky, ktoré majú vlastnosti kovov aj nekovov.

Čistý telúr má striebornú farbu, je krehký a mierne toxický. Požitie môže viesť k ospalosti, ako aj problémom tráviaceho traktu a centrálneho nervového systému. Otrava telúrom sa pozná podľa silného cesnakového zápachu, ktorý spôsobuje obetiam.

Metaloid je polovodič, ktorý vykazuje väčšiu vodivosť pri vystavení svetlu a v závislosti od jeho atómového usporiadania.

Prirodzene sa vyskytujúci telúr je vzácnejší ako zlato a je ťažké ho nájsť v zemskej kôre kov skupiny platiny (PGM), ale vďaka svojej existencii v rámci extrahovateľných meď rudné telesá a ich obmedzený počet konečných použití cena telúru je oveľa nižšia ako cena akéhokoľvek drahého kovu.

Telúr nereaguje so vzduchom ani vodou a v roztavenej forme je korozívny pre meď, železo a nerezovej ocele

Hoci Franz-Joseph Mueller von Reichenstein nevedel o svojom objave, študoval a opísal telúr, o ktorom sa pôvodne domnieval, že antimón, pri štúdiu vzoriek zlata z Transylvánie v roku 1782.

O dvadsať rokov neskôr nemecký chemik Martin Heinrich Klaproth izoloval telúr a pomenoval ho povedz nám, latinčina pre „zem“.

Schopnosť telúru vytvárať zlúčeniny so zlatom – vlastnosť, ktorá je pre metaloid jedinečná – viedla k jeho úlohe v zlatej horúčke v západnej Austrálii v 19. storočí.

Calaverit, zlúčenina telúru a zlata, bol na začiatku rozruchu niekoľko rokov nesprávne identifikovaný ako bezcenné „bláznivé zlato“, čo viedlo k jeho likvidácii a použitiu pri vypĺňaní výmoľov. Akonáhle sa zistilo, že zlato sa dá – v skutočnosti celkom jednoducho – získať zo zmesi, hľadači doslova kopali ulice v Kalgoorlie, aby sa zbavili calaveritu.

Columbia, Colorado zmenilo svoj názov na Telluride v roku 1887 po objavení zlata v rudách v tejto oblasti. Je iróniou, že zlaté rudy neboli calaverit alebo iná zlúčenina obsahujúca telúr.

Komerčné aplikácie telúru však neboli vyvinuté takmer ďalšie celé storočie.

Počas 60. rokov 20. storočia bizmut-tellurid, termoelektrická, polovodivá zlúčenina, sa začala používať v chladiacich jednotkách. A približne v rovnakom čase sa telúr začal používať aj ako metalurgická prísada do ocelí a kovov. zliatin.

Výskum fotovoltaických článkov (PVC) s obsahom kadmia-telluridu (CdTe), ktorý sa datuje od 50. rokov 20. storočia, sa začal komerčne presadzovať v 90. rokoch. Rastúci dopyt po prvkoch, ktorý je výsledkom investícií do alternatívnych energetických technológií po roku 2000, viedol k určitým obavám z obmedzenej dostupnosti prvku.

Anódový kal zozbieraný počas elektrolytickej rafinácie medi je hlavným zdrojom telúru, ktorý vzniká len ako vedľajší produkt medi a základné kovy. Iné zdroje môžu zahŕňať dymový prach a plyny vznikajúce počas viesť, bizmut, zlato, nikel a platina tavenie.

Takéto anódové kaly, ktoré obsahujú selenidy (hlavný zdroj selénu) aj teluridy, majú často telúr obsah viac ako 5 % a môže sa pražiť s uhličitanom sodným pri 932 °F (500 °C), aby sa telurid premenil na sodík telurit.

Pomocou vody sa potom telurity vylúhujú zo zvyšného materiálu a premenia sa na oxid teluritý (TeO₂).

Oxid teluritý sa redukuje ako kov reakciou oxidu s oxidom siričitým v kyseline sírovej. Kov sa potom môže čistiť pomocou elektrolýzy.

Je ťažké získať spoľahlivé štatistiky o produkcii telúru, ale globálna rafinérska produkcia sa odhaduje na 600 metrických ton ročne.

Medzi najväčšie producentské krajiny patria USA, Japonsko a Rusko.

Peru bolo veľkým výrobcom telúru až do zatvorenia bane a metalurgického zariadenia La Oroya v roku 2009.

Medzi hlavné rafinérie telúru patria:

• Asarco (USA)
• Uralectromed (Rusko)
• Umicore (Belgicko)
• 5N Plus (Kanada)

Recyklácia telúru je stále veľmi obmedzená kvôli jeho použitiu v disipatívnych aplikáciách (t. j. tých, ktoré nemožno efektívne alebo ekonomicky zbierať a spracovávať).

Hlavné konečné použitie telúru, ktorý predstavuje až polovicu všetkého ročne vyrobeného telúru, je v oceli a zliatinách železa, kde zvyšuje obrobiteľnosť.

Telúr, ktorý neznižuje elektrická vodivosť, je tiež legovaný meďou na rovnaký účel a s olovom na zlepšenie odolnosti proti únave.

V chemických aplikáciách sa telúr používa ako vulkanizačné činidlo a urýchľovač pri výrobe gumy, ako aj katalyzátor pri výrobe syntetických vlákien a rafinácii ropy.

Ako už bolo spomenuté, polovodivé a svetlocitlivé vlastnosti telúru viedli aj k jeho použitiu v CdTe solárnych článkoch. Ale telúr vysokej čistoty má aj množstvo iných elektronických aplikácií, vrátane:

• Tepelné zobrazovanie (ortuť-kadmium-tellurid)
• Pamäťové čipy so zmenou fázy
• Infračervené senzory
• Termoelektrické chladiace zariadenia
• Rakety vyhľadávajúce teplo

Ďalšie použitia telúru zahŕňajú:

• Rozbušky
• Sklenené a keramické pigmenty (kde pridáva odtiene modrej a hnedej)
• Prepisovateľné disky DVD, CD a Blu-ray disky (suboxid telúru)