Tellur: Elementeigenschaften und Verwendungen
Beschreibung
Tellur, ein seltenes Metalloid mit sowohl metallischen als auch nichtmetallischen Eigenschaften, spielt eine entscheidende Rolle in der Elektronik, in chemischen Prozessen und in modernen Industrieprodukten.
Einführung in das Element
Tellur hat die Ordnungszahl 52 und wird als Metalloid eingestuft, das sowohl metallische als auch nichtmetallische Eigenschaften aufweist. Das im frühen 18. Jahrhundert entdeckte Tellur gehört zu den Elementen, die trotz ihrer relativen Knappheit in der Erdkruste häufig in Kombination mit anderen Metallen vorkommen. Da es häufig in Kombination mit anderen Metallen vorkommt, tritt Tellur nur selten in reinem Zustand auf, was seine Erforschung noch schwieriger und spannender macht.
Chemische Eigenschaften Beschreibung
Die chemischen Eigenschaften von Tellur zeichnen sich durch eine bemerkenswerte Komplexität und Vielseitigkeit aus. Tellur kann Verbindungen in verschiedenen Oxidationsstufen bilden, am häufigsten in den Stufen +4 und +6, unter bestimmten Bedingungen kann es auch in der Stufe -2 vorliegen.
Diese Bandbreite an Oxidationsstufen ermöglicht es, sich mit einer Vielzahl von Elementen zu verbinden und so Verbindungen mit vielfältigen Anwendungen sowohl in der Katalyse als auch in der Halbleitertechnologie herzustellen.
Tellurverbindungen, wie Tellurdioxid (TeO₂), werden in chemischen Prozessen besonders geschätzt. TeO₂ wird bei der Herstellung bestimmter Arten von Halbleitern verwendet und trägt so zur Effizienz elektronischer Geräte bei.
Die Reaktivität von Tellur wird auch durch seine Wechselwirkungen mit Sauerstoff, Schwefel und Halogenen beeinflusst.
Tabelle der physikalischen Eigenschaften
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Eigenschaft |
Wert |
Einheit |
|
Ordnungszahl |
52 |
- |
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Atommasse |
127.60 |
g/mol |
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Dichte |
6.24 |
g/cm³ |
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Schmelzpunkt |
449.51 |
°C |
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Siedepunkt |
988 |
°C |
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Kristallstruktur |
Hexagonal |
- |
Weitere Informationen erhalten Sie bei Stanford Advanced Materials (SAM).
Häufige Verwendungszwecke
Eine der wichtigsten Anwendungen von Tellur ist die Elektronikindustrie, wo es zur Herstellung von Halbleitern beiträgt und die Leistung elektronischer Geräte verbessert. Eine bekannte Verbindung, Cadmiumtellurid, wird in großem Umfang für die Herstellung von Dünnschichtsolarzellen verwendet, die Sonnenlicht effizient in elektrische Energie umwandeln.
Neben seiner Rolle in der Elektronik wird Tellur auch Metalllegierungen zugesetzt, um die mechanische Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Diese Eigenschaft wird besonders in der Luft- und Raumfahrt- sowie in der Automobilindustrie geschätzt.
Tellur spielt auch eine Schlüsselrolle in thermoelektrischen Geräten, die Temperaturunterschiede direkt in elektrische Spannung umwandeln. Diese Fähigkeit wird in Systemen genutzt, die Abwärme zurückgewinnen und in nutzbare Energie umwandeln.
Die breite Anwendung von Tellur in verschiedenen Branchen unterstreicht seine Bedeutung als strategische Ressource. Seine Integration in Alltagsprodukte, von fortschrittlicher Elektronik bis hin zu Hochleistungslegierungen, treibt weiterhin Innovationen und Verbesserungen in zahlreichen Technologiebereichen voran.
Präparationsmethoden
Die Aufbereitungsmethoden für Tellur sind so kompliziert wie das Element selbst. Da Tellur nur selten in reinem Zustand vorkommt, wird seine Gewinnung in der Regel als Sekundärprozess bei der Raffination von Kupfererzen durchgeführt.
Eine gängige Methode besteht darin, tellurhaltige Verbindungen zu oxidieren, um Tellurdioxid zu bilden. Dieses Oxid wird dann unter kontrollierten Bedingungen reduziert, um elementares Tellur zu erhalten. Solche Verfahren erfordern eine präzise Steuerung der Temperatur und der chemischen Bedingungen, um sowohl die Reinheit als auch die Ausbeute des Endprodukts zu gewährleisten.
Eine weitere Methode zur Herstellung ist die elektrochemische Technik. Dabei wird Tellur aus komplexen Gemischen abgetrennt, indem ein elektrischer Strom angelegt wird, der die Abscheidung des Tellurs auf einer Elektrode erleichtert. Dieses Verfahren verbessert nicht nur die Effizienz der Extraktion, sondern minimiert auch die Produktion von Nebenprodukten.
Häufig gestellte Fragen
Was ist Tellur?
Tellur ist ein seltenes Metalloid, das für seine einzigartige Mischung aus metallischen und nichtmetallischen Eigenschaften bekannt ist, was es für elektronische und industrielle Anwendungen unentbehrlich macht.
Wie wird Tellur gewonnen?
Tellur wird in der Regel als Nebenprodukt aus Kupfererzen durch Oxidations-Reduktionsprozesse und elektrochemische Trennverfahren gewonnen.
Was sind die wichtigsten Anwendungen von Tellur?
Es wird in Halbleiterbauelementen, Solarzellen, Metalllegierungen und thermoelektrischen Systemen verwendet und verbessert die Leistung in verschiedenen Branchen.
Warum ist Cadmiumtellurid so wichtig?
Cadmiumtellurid ist bei der Herstellung von Solarzellen von entscheidender Bedeutung, da es das Sonnenlicht effizient in elektrische Energie umwandelt und so die Bemühungen um erneuerbare Energien unterstützt.
Ist Tellur für die industrielle Verwendung sicher?
Wenn es unter kontrollierten Bedingungen gehandhabt wird, kann Tellur in der Industrie sicher verwendet werden; es müssen jedoch angemessene Protokolle eingehalten werden, um das Expositionsrisiko zu minimieren.
