Terbiuma bhuineas don roinn tromtìrean tearc, le pailteas ìosal ann an rùsg na Talmhainn aig dìreach 1.1 ppm. Tha terbium oxide a’ dèanamh suas nas lugha na 0.01% de na talmhainn tearc iomlan. Fiù ‘s anns an t-seòrsa ian yttrium àrd mèinn talmhainn tearc leis an t-susbaint as àirde de terbium, chan eil an susbaint terbium a’ dèanamh suas ach 1.1-1.2% den talamh tearc iomlan, a ’nochdadh gu bheil e a’ buntainn ris an roinn “uasal” de eileamaidean talmhainn tearc. Airson còrr air 100 bliadhna bho chaidh terbium a lorg ann an 1843, tha a ghainnead agus a luach air casg a chuir air cleachdadh practaigeach airson ùine mhòr. Is ann dìreach anns na 30 bliadhna a dh’ fhalbh a tha terbium air a thàlant sònraichte a nochdadh.
A 'faighinn a-mach Eachdraidh
Lorg an ceimigear Suaineach Carl Gustaf Mosander terbium ann an 1843.Yttrium(III) ogsaidagusY2O3. Tha Yttrium air ainmeachadh air baile beag Ytterby san t-Suain. Mus do nochd teicneòlas iomlaid ion, cha robh terbium air a sgaradh anns a 'chruth fhìor.
An toiseach roinn Mosant Yttrium (III) ocsaid ann an trì pàirtean, uile air an ainmeachadh às deidh mèinnean: Yttrium (III) ogsaid,Erbium(III) ogsaid, agus terbium oxide. Bha terbium oxide air a dhèanamh suas de phàirt pinc an toiseach, air sgàth an eileamaid ris an canar a-nis erbium. B’ e “Erbium (III) oxide” (a’ toirt a-steach rud ris an can sinn terbium an-diugh) am pàirt gun dath den fhuasgladh bho thùs. Thathas den bheachd gu bheil an ocsaid neo-sholabailte den eileamaid seo donn.
Cha mhòr gum faiceadh luchd-obrach nas fhaide air adhart an “Erbium(III) oxide" beag gun dath, ach cha b’ urrainnear dearmad a dhèanamh air a ’phàirt pinc solubhail. Tha deasbadan mu dheidhinn Erbium(III) oxide air a bhith ann a-rithist agus a-rithist. Anns an ùpraid, chaidh an t-ainm tùsail a thionndadh air ais agus chaidh iomlaid ainmean a chuir an sàs, agus mar sin chaidh am pàirt pinc ainmeachadh mu dheireadh mar fhuasgladh anns an robh erbium (anns an fhuasgladh, bha e pinc). Thathas a-nis a’ creidsinn gun gabh luchd-obrach a bhios a’ cleachdadh sodium bisulfate no Potassium sulfateCerium (IV) ogsaida-mach à Yttrium(III) oxide agus gun fhiosta tionndaidh terbium gu grùid anns a bheil cerium. Chan eil ach mu 1% den chiad Yttrium(III) oxide, ris an canar a-nis “terbium”, gu leòr airson dath buidhe a thoirt do Yttrium(III) oxide. Mar sin, tha terbium na phàirt àrd-sgoile anns an robh e an toiseach, agus tha e fo smachd a nàbaidhean dlùth, gadolinium agus dysprosium.
Às deidh sin, nuair a chaidh eileamaidean talmhainn tearc eile a sgaradh bhon mheasgachadh seo, ge bith dè a ’chuibhreann den ogsaid, chaidh an t-ainm terbium a chumail gus mu dheireadh, fhuaireadh donn ogsaid terbium ann an cruth fìor. Cha do chleachd luchd-rannsachaidh san 19mh linn teicneòlas fluorescence ultraviolet gus nodules soilleir buidhe no uaine (III) fhaicinn, ga dhèanamh nas fhasa terbium aithneachadh ann am measgachadh cruaidh no fuasglaidhean.
Rèiteachadh dealain
Rèiteachadh dealain:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9
Is e an rèiteachadh dealanach de terbium [Xe] 6s24f9. Mar as trice, chan urrainnear ach trì dealanan a thoirt air falbh mus tig an cosgais niuclasach ro mhòr airson a bhith air a ionachadh tuilleadh, ach a thaobh terbium, tha terbium leth-lìonta a’ leigeil leis a’ cheathramh dealanan a bhith air an ionachadh tuilleadh an làthair oxidants fìor làidir leithid gas fluorine.
Tha Terbium na mheatailt talmhainn tearc airgid geal le ductility, cruas, agus bog a ghabhas gearradh le sgian. Puing leaghaidh 1360 ℃, puing goil 3123 ℃, dùmhlachd 8229 4kg / m3. An coimeas ris an Lanthanide tràth, tha e an ìre mhath seasmhach san adhar. Mar an naoidheamh eileamaid de Lanthanide, tha terbium na mheatailt le dealan làidir. Bidh e ag ath-fhreagairt le uisge gus hydrogen a chruthachadh.
Ann an nàdar, cha deach terbium a lorg a-riamh mar eileamaid an-asgaidh, agus tha beagan dheth ann an gainmheach phosphocerium thorium agus Gadolinite. Tha terbium co-chosmhail ri eileamaidean talmhainn tearc eile ann an gainmheach monazite, le susbaint terbium san fharsaingeachd 0.03%. Is e stòran eile Xenotime agus mèinnean òir dubh tearc, a tha le chèile nam measgachadh de ocsaidean agus anns a bheil suas ri 1% terbium.
Iarrtas
Tha cleachdadh terbium sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach raointean àrdteicneòlais, a tha nan pròiseactan adhartach a tha dian air teicneòlas agus eòlas, a bharrachd air pròiseactan le buannachdan eaconamach cudromach, le cothroman leasachaidh tarraingeach.
Am measg nam prìomh raointean tagraidh tha:
(1) Air a chleachdadh ann an cruth talmhainn tearc measgaichte. Mar eisimpleir, tha e air a chleachdadh mar todhar todhar tearc talmhainn agus cuir-ris biadhaidh airson àiteachas.
(2) Activator airson pùdar uaine ann an trì prìomh phùdar flùraiseach. Feumaidh stuthan optoelectronic ùr-nodha trì dathan bunaiteach de phosphors a chleachdadh, is e sin dearg, uaine is gorm, a dh'fhaodar a chleachdadh airson diofar dhathan a cho-chur. Agus tha terbium na phàirt riatanach ann am mòran de phùdar flùraiseach uaine àrd-inbhe.
(3) Air a chleachdadh mar stuth stòraidh magneto optigeach. Chaidh filmichean tana alloy meatailt gluasaid terbium meatailt amorphous a chleachdadh gus diosgan magneto-optigeach àrd-choileanadh a dhèanamh.
(4) Dèanamh glainne magneto optigeach. Tha glainne rothlach Faraday anns a bheil terbium na phrìomh stuth airson saothrachadh rotators, aonaranachd agus luchd-cuairteachaidh ann an teicneòlas laser.
(5) Tha leasachadh agus leasachadh terbium dysprosium ferromagnetostrictive alloy (TerFenol) air tagraidhean ùra fhosgladh airson terbium.
Airson àiteachas agus tuathanachas bheathaichean
Faodaidh terbium tearc talmhainn càileachd bàrr adhartachadh agus ìre foto-co-chur àrdachadh taobh a-staigh raon dùmhlachd sònraichte. Tha gnìomhachd bith-eòlasach àrd aig iom-fhilltean terbium. Tha deagh bhuaidh antibacterial agus bactericidal air Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis agus Escherichia coli ann an iom-fhilltean ternary de terbium, Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O. Tha speactram farsaing antibacterial aca. Tha sgrùdadh air na h-ionadan sin a’ toirt stiùireadh rannsachaidh ùr airson drogaichean bactericidal an latha an-diugh.
Air a chleachdadh ann an raon luminescence
Feumaidh stuthan optoelectronic ùr-nodha trì dathan bunaiteach de phosphors a chleachdadh, is e sin dearg, uaine is gorm, a dh'fhaodar a chleachdadh airson diofar dhathan a cho-chur. Agus tha terbium na phàirt riatanach ann am mòran de phùdar flùraiseach uaine àrd-inbhe. Ma tha breith pùdar flùraiseach dearg Tbh dath talmhainn tearc air an iarrtas airson yttrium agus europium a bhrosnachadh, an uairsin tha cleachdadh agus leasachadh terbium air a bhrosnachadh le talamh tearc trì prìomh dath pùdar flùraiseach uaine airson lampaichean. Tràth anns na 1980n, dh’innlich Philips a’ chiad lampa flùraiseach sàbhalaidh lùtha san t-saoghal agus chuir e air adhart e gu sgiobalta air feadh na cruinne. Faodaidh ions Tb3+ solas uaine a chuir a-mach le tonn-tonn de 545nm, agus bidh cha mhòr a h-uile fosfair uaine talmhainn tearc a’ cleachdadh terbium mar ghnìomhaiche.
Tha am fosfair uaine airson tiùb catode ray TBh (CRT) a-riamh air a bhith stèidhichte air sinc sulfide, a tha saor agus èifeachdach, ach chaidh am pùdar terbium a chleachdadh a-riamh mar an fosfair uaine airson Tbh dath ro-mheasadh, a’ toirt a-steach Y2SiO5 ∶ Tb3 +, Y3 ( Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+ agus LaOBr ∶ Tb3+. Le leasachadh telebhisean àrd-mhìneachaidh sgrion mòr (HDTV), thathas cuideachd a’ leasachadh pùdaran flùraiseach uaine àrd-choileanadh airson CRTn. Mar eisimpleir, chaidh pùdar fluorescent uaine tar-chinealach a leasachadh thall thairis, air a dhèanamh suas de Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+, agus Y2SiO5: Tb3+, aig a bheil èifeachdas luminescence sàr-mhath aig dùmhlachd sruth àrd.
Is e am pùdar fluorescent X-ray traidiseanta calcium tungstate. Anns na 1970n agus 1980n, chaidh fosfair talmhainn tearc a leasachadh airson scrionaichean dian, leithid terbium sulbhur Lanthanum oxide, bromine gnìomhaichte terbium Lanthanum oxide (airson sgàilean uaine), terbium sulbhur gnìomhach Yttrium (III) oxide, msaa, an coimeas ri calcium tungstate, msaa. faodaidh pùdar flùraiseach talmhainn tearc ùine X-ray a lughdachadh irradiation dha euslaintich le 80%, leasaich rùn filmichean X-ray, leudaich beatha phìoban X-ray, agus lughdaich caitheamh lùtha. Tha Terbium cuideachd air a chleachdadh mar ghnìomhaiche pùdar flùraiseach airson scrionaichean àrdachadh X-ray meidigeach, a dh’ fhaodadh àrdachadh mòr a thoirt air cugallachd tionndadh X-ray gu ìomhaighean optigeach, soilleireachd filmichean X-ray a leasachadh, agus lughdachadh mòr a thoirt air dòs nochdaidh X-ray. ghathan do chorp an duine (barrachd air 50%).
Tha Terbium cuideachd air a chleachdadh mar ghnìomhaiche anns an LED geal phosphor air a bhrosnachadh le solas gorm airson solais semiconductor ùr. Faodar a chleachdadh gus fosfair criostail optigeach terbium alùmanum magneto a thoirt gu buil, a’ cleachdadh diodes lasachaidh solas gorm mar stòran solais excitation, agus tha an fhlùr-fhuaimneach air a ghineadh air a mheasgachadh leis an t-solas excitation gus solas geal fìor-ghlan a thoirt gu buil.
Tha na stuthan electroluminescent a chaidh a dhèanamh de terbium sa mhòr-chuid a’ toirt a-steach fosfair uaine Zinc sulfide le terbium mar an activator. Fo irradiation ultraviolet, faodaidh iom-fhilltean organach de terbium fluorescence uaine làidir a chuir a-mach agus faodar a chleachdadh mar stuthan electroluminescent film tana. Ged a chaidh adhartas mòr a dhèanamh ann a bhith a’ sgrùdadh filmichean tana electroluminescent iom-fhillte organach talmhainn tearc, tha beàrn sònraichte ann fhathast bho bhith practaigeach, agus tha rannsachadh air filmichean agus innealan tana electroluminescent iom-fhillte organach tearc fhathast domhainn.
Tha feartan fluorescence terbium cuideachd air an cleachdadh mar probes fluorescence. Mar eisimpleir, chaidh probe fluorescence Ofloxacin terbium (Tb3+) a chleachdadh gus sgrùdadh a dhèanamh air an eadar-obrachadh eadar iom-fhillte Ofloxacin terbium (Tb3+) agus DNA (DNA) a rèir speactram fluorescence agus speactram in-ghabhail, a’ nochdadh gum faod probe Ofloxacin Tb3 + ceangal groove a chruthachadh le moileciuilean DNA, agus faodaidh DNA cur gu mòr ri fluorescence siostam Ofloxacin Tb3+. Stèidhichte air an atharrachadh seo, faodar DNA a dhearbhadh.
Airson stuthan magneto optigeach
Tha stuthan le buaidh Faraday, ris an canar cuideachd stuthan magneto-optigeach, air an cleachdadh gu farsaing ann an lasers agus innealan optigeach eile. Tha dà sheòrsa cumanta de stuthan magneto optigeach ann: criostalan magneto optigeach agus glainne magneto optigeach. Nam measg, tha buannachdan aig criostalan magneto-optigeach (leithid garnet iarann Yttrium agus garnet terbium gallium) a thaobh tricead obrachaidh a ghabhas atharrachadh agus seasmhachd teirmeach àrd, ach tha iad daor agus duilich an dèanamh. A bharrachd air an sin, tha mòran de chriostalan magneto-optigeach le ceàrn cuairteachaidh Faraday àrd ann an raon nan tonn goirid, a tha a’ cuingealachadh an cleachdadh. An coimeas ri criostalan magneto optigeach, tha buannachd aig glainne magneto optigeach airson tar-chuir àrd agus tha e furasta a dhèanamh na bhlocaichean mòra no snàithleach. Aig an àm seo, tha glainneachan magneto-optigeach le buaidh àrd Faraday gu ìre mhòr nan glainneachan doped ian talmhainn tearc.
Air a chleachdadh airson stuthan stòraidh magneto optigeach
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, le leasachadh luath air ioma-mheadhan agus fèin-ghluasad oifis, tha an t-iarrtas airson diosgan magnetach àrd-chomasach ùra air a bhith a 'dol am meud. Chaidh filmichean alloy meatailt gluasaid terbium meatailt amorphous a chleachdadh gus diosgan magneto-optigeach àrd-choileanadh a dhèanamh. Nam measg, tha an coileanadh as fheàrr aig film tana alloy TbFeCo. Chaidh stuthan magneto-optigeach stèidhichte air terbium a thoirt a-mach air sgèile mhòr, agus tha diosc magneto-optigeach air an dèanamh bhuapa air an cleachdadh mar phàirtean stòraidh coimpiutair, le comas stòraidh air àrdachadh 10-15 tursan. Tha na buannachdan aca bho chomas mòr agus astar ruigsinneachd luath, agus faodar an glanadh agus an còmhdach deichean de mhìltean de thursan nuair a thèid an cleachdadh airson diosgan optigeach àrd-dùmhlachd. Tha iad nan stuthan cudromach ann an teicneòlas stòraidh fiosrachaidh dealanach. Is e an stuth magneto-optigeach as cumanta anns na bannan faicsinneach agus faisg air infridhearg criostal singilte Terbium Gallium Garnet (TGG), a tha mar an stuth magneto-optigeach as fheàrr airson a bhith a’ dèanamh rotators agus aonaranachd Faraday.
Airson glainne magneto optigeach
Tha deagh fhollaiseachd agus isotropy aig glainne Faraday magneto anns na roinnean faicsinneach agus fo-dhearg, agus faodaidh iad diofar chumaidhean iom-fhillte a chruthachadh. Tha e furasta toraidhean mòra a thoirt gu buil agus faodar a tharraing a-steach do snàithleach optigeach. Mar sin, tha dùilean tagraidh farsaing aige ann an innealan magneto optigeach leithid aonaranachd magneto optigeach, modulators magneto optigeach, agus mothachairean gnàthach fibre optic. Mar thoradh air an àm mhòr magnetach agus an co-èifeachd sùghaidh beag anns an raon fhaicsinneach agus fo-dhearg, tha ions Tb3 + air fàs gu bhith nan ianan talmhainn tearc ann an glainneachan magneto optigeach.
Terbium dysprosium ferromagnenetostrictive alloy
Aig deireadh an 20mh linn, le doimhneachadh ar-a-mach saidheansail is teicneòlach an t-saoghail, tha Stuthan Gnìomhaichte talmhainn tearc ùr a’ nochdadh gu luath. Ann an 1984, thàinig Oilthigh Stàite Iowa anns na Stàitean Aonaichte, Ames Laboratory de Roinn Cumhachd nan Stàitean Aonaichte anns na Stàitean Aonaichte agus Ionad Sgrùdaidh Armachd Uachdar Cabhlach na SA (prìomh luchd-obrach Companaidh Teicneòlais Edge Ameireagaidh (ET REMA) a chaidh a stèidheachadh nas fhaide air adhart. an t-ionad) còmhla ri stuth ùr tearc Smart Smart a leasachadh, is e sin stuth mòr magnetostrictive iarann terbium dysprosium. Tha na feartan sàr-mhath aig an stuth Smart ùr seo ann a bhith ag atharrachadh lùth dealain gu lùth meacanaigeach. Tha na transducers fon uisge agus electro-fuaimneach a chaidh a dhèanamh den stuth magnetostrictive mòr seo air an rèiteachadh gu soirbheachail ann an uidheamachd cabhlaich, luchd-labhairt lorg tobar ola, siostaman smachd fuaim is crith, agus sgrùdadh cuan agus siostaman conaltraidh fon talamh. Mar sin, cho luath ‘s a rugadh an stuth magnetostrictive mòr iarann terbium dysprosium, fhuair e mòran aire bho dhùthchannan tionnsgalach air feadh an t-saoghail. Thòisich Edge Technologies anns na Stàitean Aonaichte a 'dèanamh stuthan magnetostrictive mòr-iarainn terbium dysprosium ann an 1989 agus thug iad Terfenol D. Mar sin, leasaich an t-Suain, Iapan, an Ruis, an Rìoghachd Aonaichte, agus Astràilia stuthan magnetostrictive mòr-iarainn terbium dysprosium.
Bho eachdraidh leasachadh an stuth seo anns na Stàitean Aonaichte, tha an dà chuid innleachd an stuth agus na tagraidhean monopolistic tràth aige ceangailte gu dìreach ri gnìomhachas an airm (leithid an nèibhidh). Ged a tha roinnean armachd agus dìon Shìona mean air mhean a 'neartachadh an tuigse mun stuth seo. Ach, às deidh do Chumhachd Nàiseanta Cuimseach ann an Sìona àrdachadh gu mòr, bidh na riatanasan airson ro-innleachd farpaiseach an airm a thoirt gu buil san 21mh linn agus leasachadh ìre uidheamachd gu cinnteach gu math èiginneach. Mar sin, bidh feum eachdraidheil air cleachdadh farsaing de stuthan magnetostrictive mòr iarann terbium dysprosium le roinnean dìon armachd agus nàiseanta.
Ann an ùine ghoirid, tha na feartan sàr-mhath aig terbium ga fhàgail na bhall riatanach de dh’ iomadh stuth gnìomh agus suidheachadh nach gabh atharrachadh ann an cuid de raointean tagraidh. Ach, air sgàth prìs àrd terbium, tha daoine air a bhith a’ sgrùdadh mar as urrainn dhaibh cleachdadh terbium a sheachnadh agus a lughdachadh gus cosgaisean cinneasachaidh a lughdachadh. Mar eisimpleir, bu chòir stuthan magneto-optical talmhainn tearc a bhith a 'cleachdadh cobalt iarainn dysprosium aig prìs ìseal no gadolinium terbium cobalt cho mòr' sa ghabhas; Feuch ri lùghdachadh a dhèanamh air susbaint terbium anns a 'phùdar flùraiseach uaine a dh'fheumar a chleachdadh. Tha prìs air a thighinn gu bhith na fheart cudromach a tha a’ cuingealachadh cleachdadh farsaing terbium. Ach chan urrainn dha mòran stuthan gnìomh a dhèanamh às aonais, agus mar sin feumaidh sinn cumail ris a’ phrionnsapal “cleachdadh stàilinn math air an lann” agus feuchainn ri cleachdadh terbium a shàbhaladh cho mòr ‘s as urrainn.
Ùine puist: Iuchar-05-2023