化學元素解釋：

概述

碲是一種化學元素，它的化學符號是Te，它的原子序數(shù)是52，碲(音帝)：TELLURIUM，源自tellus意為“土地”。1782年發(fā)現(xiàn)。除了兼具金屬和非金屬的特性外，碲還有幾點不平常的地方：它在周期表的位置形成“顛倒是非”的現(xiàn)象-碲比碘的原子序數(shù)低，具有較大的原子量。如果人吸入它的蒸氣，從嘴里呼出的氣會有一股蒜味。碲是稀散金屬之一，有兩種同素異形體，一種為結晶形，具有銀白色金屬光澤;另一種為無定形，為黑色粉末。結晶形碲的熔點為449.8℃，沸點990℃，密度為6.24克/厘米3。碲在常溫下性脆，加熱后可擠壓加工，碲晶體的許多物理性質，如強度、熱膨脹、光吸收、電導率、電磁性等都具有各向異性。碲及其合金和金屬間化合物都具有半導體和溫差性能，碲單晶的禁帶寬度為0.32eV，電子遷移率為9x10-2m2/(V"s)，空穴遷移率為5.9x10-2m2/(V"s)，常溫電阻率4.36x105SZ'm,碲的薄膜呈紅棕色到紫色，能透過紅外線而不透過可見光，碲的光電效應微弱，僅為灰硒的0.01%0碲的外電子層構型為[Kr]4d105s25p4，有-2.0,+2,+4,+6多種價態(tài)，其中+4價化合物最穩(wěn)定。碲的化學性質與硒相似，碲在常溫空氣中較穩(wěn)定，在空氣或氧中燃燒生成二氧化碲，發(fā)出藍色火焰;易和鹵素劇烈反應生成碲的鹵化物，在高溫下不與氫作用。碲不與水和無氧化性酸作用，不溶于鹽酸，可溶于熱濃硫酸、硝酸和存在氧化劑的苛性堿中。碲不與氫、碳、氮等作用，碲與硫在熔融狀態(tài)下可以互溶，碲幾乎能與所有的金屬反應生成碲化物，堿金屬碲化物可溶于水，重金屬碲化物不溶于水。二氧化碲具有兩性性質。碲易生成亞碲酸(H2TeO3),碲酸(H2TeO4)、正碲酸(H2TeO6)和相應的碲酸鹽。碲-128及碲-130是最常見的碲同位素，但它們都有微弱的放射性。主要用作合金及半導體。碲化鉍用作熱電裝置中。碲是制造碲化鎘太陽能薄膜電池的主要原料。

性質

元素名稱：碲

元素符號：Te

元素英文名稱：TELLURIUM

元素類型：非金屬元素

原子體積:(立方厘米/摩爾)：20.5

元素在海水中的含量:(ppm)

太平洋表面 0.00000019

地殼中含量：(ppm)：0.005

相對原子質量：127.6

原子序數(shù)：52

質子數(shù)：52

摩爾質量：128

所屬周期：5

所屬族數(shù)：VIA

電子層排布： 2-8-18-18-6

晶體結構：晶胞為六方晶胞。

氧化態(tài)：Main Te+4

Other Te-2, Te-1, Te0, Te+2, Te+5, Te+6

化學鍵能： (kJ /mol)

Te-H 240

Te-O 268

Te-F 335

Te-Cl 251

Te-Te 235

晶胞參數(shù)：

a = 445.72 pm

b = 445.72 pm

c = 592.9 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

莫氏硬度：2.25

聲音在其中的傳播速率：(m/S)：2610

電離能 (kJ /mol)

M - M+ 869.2

M+ - M2+ 1795

M2+ - M3+ 2698

M3+ - M4+ 3610

M4+ - M5+ 5668

M5+ - M6+ 6822

M6+ - M7+ 13200

M7+ - M8+ 15800

M8+ - M9+ 18500

M9+ - M10+ 21200

碲 - 元素描述

有結晶形和無定形兩種同素異形體。電離能9.009電子伏特。結晶碲具有銀白色的金屬外觀，密度6.25克/厘米3，熔點452℃，沸點1390℃，硬度是2.5(莫氏硬度)。不溶于同它不發(fā)生反應的所有溶劑，在室溫時它的分子量至今還不清楚。無定形碲(褐色)，密度6.00克/厘米3，熔點449.5±0.3℃，沸點989.8±3.8℃。碲在空氣中燃燒帶有藍色火焰，生成二氧化碲;可與鹵素反應，但不與硫、硒反應。溶于硫酸、硝酸、氫氧化鉀和氰化鉀溶液。易傳熱和導電。

發(fā)現(xiàn)

1782年德要礦物學家米勒•馮•賴興施泰因在研究德國金礦石時，得到一種未知物質。1798年德國人克拉普羅特證實了此發(fā)現(xiàn)，并測定了這一物質的特性，按拉丁文Tellus(地球)命名為tellurium。

碲在自然界有一種同金在一起的合金。1782年奧地利首都維也納一家礦場監(jiān)督牟勒從這種礦石中提取出碲，最初誤認為是銻，后來發(fā)現(xiàn)它的性質與銻不同，因而確定是一種新金屬元素。為了獲得其他人的證實，牟勒曾將少許樣品寄交瑞典化學家柏格曼，請他鑒定。由于樣品數(shù)量太少，柏格曼也只能證明它不是銻而已。牟勒的發(fā)現(xiàn)被忽略了16年后，1798年1月25日克拉普羅特在柏林科學院宣讀一篇關于特蘭西瓦尼亞的金礦論文時，才重新把這個被人遺忘的元素提出來。他將這種礦石溶解在王水中，用過量堿使溶液部分沉淀，除去金和鐵等，在沉淀中發(fā)現(xiàn)這一新元素，命名為tellurium(碲)，元素符號定為Te。這一詞來自拉丁文tellus(地球)。克拉普羅特一再申明，這一新元素是1782年牟勒發(fā)現(xiàn)的。

資源分布

碲的地殼豐度為lx10-7%，查明儲量16萬噸，主要分布在美國、加拿大、中國、智利等國家。尚未發(fā)現(xiàn)有碲的獨立工業(yè)礦物。碲礦資源分布稀散，多伴生在其它礦物中或以雜質形式存在于其它礦中。中國四川石棉縣大水溝碲礦是至今發(fā)現(xiàn)的唯一碲獨立礦床[1]。碲主要與黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等共生，含量僅0.001%-0.1%;主要碲礦物有碲鉛礦、碲鉍礦、輝碲鉍礦以及碲金礦、碲銅礦等。以上礦物很少見均無工業(yè)價值。 1993年，中國碲的工業(yè)儲量1.3446萬噸，當年產(chǎn)量為3.990噸。美國、加拿大、日本、秘魯和斐濟等國1979年產(chǎn)金屬碲約290噸，大約消費280噸。前蘇聯(lián)也是碲的重要生產(chǎn)國。中國遼寧、湖南、廣東、臺灣等地有工業(yè)規(guī)模的碲生產(chǎn)。1979年工業(yè)純碲的價格為44.1-50.7美元/公斤。

制取

硒和碲與硫的化學性質相近，它們均屬典型的親銅元素，因此硒和碲主要伴生在黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦。硒和碲的生產(chǎn)主要取決于銅的生產(chǎn)狀況，銅陽極泥是生產(chǎn)硒和碲的主要原料(一般含硒3%-28%,碲1.5%-10%)。

硒和碲的另一重要來源是鉛或鎳的陽極泥和有色金屬冶煉的煙塵，硫酸生產(chǎn)中產(chǎn)出含硒、碲的酸泥分別波動在3%-52%和0.2%-14%。從這些原料中提取硒和碲主要包括富集和硒碲的制取和提純兩大環(huán)節(jié)，回收方法因原料不同而異，一般分為Seq和Teq制備。

銅電解精煉所得的陽極泥是碲的主要來源。處理陽極泥的主要方法是硫酸化焙燒法。其他方法如蘇打燒結法等應用較少。據(jù)陽極泥中碲含量的高低，采用不同的處理方法：對含碲高的陽極泥，干燥后在250℃下進行硫酸化焙燒，然后在700℃使二氧化硒揮發(fā)，碲則留在焙燒渣中。對含碲低的銅陽極泥和鉛電解陽極泥混合處理時，可進行還原熔煉。對于高純碲的制取主要采用電解法。

用途

碲主要用于冶金、電子工業(yè)、化學工業(yè)、玻璃等方面，約55%碲在冶金中用作合金添加劑增強鋼、銅及銅合金、鉛等的機械性能;化學工業(yè)中用碲作橡膠硫化過程的加速劑、有機反應催化劑;玻璃陶瓷工業(yè)用碲作脫色劑、著色劑和制造特種光學玻璃;制藥工業(yè)用諦作消毒劑、殺蟲劑、滅菌劑和抗氧化劑。碲也用于復印機。碲金屬化合物是制造太陽能電池、輻射探測器和紅外探測器的材料，用于夜視儀、地面資源勘探。碲熱電轉換器用于宇航動力系統(tǒng)的熱發(fā)電機、微波裝置、水底導彈特殊冷卻裝置等方面。

在冶金工業(yè)中應用

碲在冶金工業(yè)中的用量約占碲的總消費量的80%以上。鋼和銅合金加入少量碲，可增加鋼得延展性，能改善低碳鋼、不銹鋼和銅的切削加工性能并增加硬度;在白口鑄鐵中碲被用作碳化物穩(wěn)定劑，使表面堅固耐磨;含少量碲的鉛，可提高材料的耐蝕性、耐磨性和強度，用作海底電纜的護套;鉛中加入碲能增加鉛的硬度，用來制作電池極板和印刷鉛字。碲可用作石油裂解催化劑的添加劑以及制取乙二醇的催化劑。氧化碲用作藍、棕、紅色玻璃的著色劑高純碲可作溫差電材料的合金組分。高純碲可用作溫差電材料的合金組分，其中碲化鉍為良好的制冷材料。碲和若干碲化物As32Te48Si20是制作電子計算機存貯器的半導體材料。超純碲單晶是新型的紅外材料。高純碲用量雖少，作用頗大。