Metallprofil og egenskaper til tellur

Tellur er et tungt og sjeldent mindre metall som brukes i stål legeringer og som lysfølsom halvleder innen solcelleteknologi.

• Atomsymbol: Te
• Atomnummer: 52
• Elementkategori: Metalloid
• Tetthet: 6,24 g/cm³
• Smeltepunkt: 449,51 C (841,12 F)
• Kokepunkt: 1810 F (988 C)
• Mohs hardhet: 2,25

Tellur er faktisk en metalloid. Metalloider, eller halvmetaller, er elementer som har både egenskaper til metaller og ikke-metaller.

Rent tellur er sølvfarget, sprøtt og lett giftig. Svelging kan føre til døsighet samt problemer med fordøyelseskanalen og sentralnervesystemet. Tellurforgiftning identifiseres av den kraftige hvitløkslignende lukten som den forårsaker hos ofre.

Metalloiden er en halvleder som viser større ledningsevne når den utsettes for lys og avhengig av dens atomære justering.

Naturlig forekommende tellur er mer sjelden enn gull, og like vanskelig å finne i jordskorpen som noe annet metall i platinagruppen (PGM), men på grunn av sin eksistens innenfor utvinnbare kobber malmlegemer og dets begrensede antall sluttbruker tellurs pris er mye lavere enn noe edelt metall.

Tellur reagerer ikke med luft eller vann, og i smeltet form er det etsende for kobber, jern og rustfritt stål

Selv om han ikke var klar over oppdagelsen hans, studerte og beskrev Franz-Joseph Mueller von Reichenstein tellur, som han først trodde var antimon, mens han studerte gullprøver fra Transylvania i 1782.

Tjue år senere isolerte den tyske kjemikeren Martin Heinrich Klaproth tellur og ga det navnet Fortell oss, latin for 'jord'.

Tellurs evne til å danne forbindelser med gull - en egenskap som er unik for metalloiden - førte til dens rolle i Vest-Australias gullrush fra 1800-tallet.

Calaverite, en forbindelse av tellur og gull, ble feilidentifisert som et verdiløst "narre gull" i flere år i begynnelsen av rusen, noe som førte til avhending og bruk til å fylle jettegryter. Når det ble innsett at gull – faktisk ganske enkelt – kunne utvinnes fra anlegget, gravde prospektører bokstavelig talt opp gatene i Kalgoorlie for å bli kvitt kalaveritt.

Columbia, Colorado skiftet navn til Telluride i 1887 etter oppdagelsen av gull i malm i området. Ironisk nok var ikke gullmalmene kalaveritt eller noen annen tellurholdig forbindelse.

Kommersielle applikasjoner for tellur ble imidlertid ikke utviklet på nesten et helt århundre.

I løpet av 1960-årene vismut-telluride, en termoelektrisk, halvledende forbindelse, begynte å bli brukt i kjøleenheter. Og omtrent samtidig begynte tellur også å bli brukt som et metallurgisk tilsetningsstoff i stål og metall legeringer.

Forskning på kadmium-tellurid (CdTe) fotovoltaiske celler (PVC), som dateres tilbake til 1950-tallet, begynte å gjøre kommersielle fremskritt i løpet av 1990-tallet. Økende etterspørsel etter elementene, som følge av investeringer i alternative energiteknologier etter 2000, har ført til en viss bekymring for den begrensede tilgjengeligheten til elementet.

Anodeslam, samlet under elektrolytisk kobberraffinering, er den viktigste kilden til tellur, som kun produseres som et biprodukt av kobber og uedle metaller. Andre kilder kan inkludere røykstøv og gasser produsert under lede, vismut, gull, nikkel og platina smelting.

Slike anodeslam, som inneholder både selenider (en hovedkilde til selen) og tellurider, har ofte et tellur innhold på mer enn 5 % og kan brennes med natriumkarbonat ved 932°F (500°C) for å omdanne Telluride til natrium telluritt.

Ved hjelp av vann blir telluritter deretter utlutet fra det gjenværende materialet og omdannet til tellurdioksid (TeO₂).

Tellurdioksid reduseres som et metall ved å reagere oksidet med svoveldioksid i svovelsyre. Metallet kan deretter renses ved hjelp av elektrolyse.

Pålitelig statistikk over tellurproduksjon er vanskelig å få tak i, men global raffineriproduksjon anslås å være i området 600 metriske tonn årlig.

De største produsentlandene inkluderer USA, Japan og Russland.

Peru var en stor tellurprodusent frem til stengingen av La Oroya-gruven og det metallurgiske anlegget i 2009.

Store tellurraffinører inkluderer:

• Asarco (USA)
• Uralectromed (Russland)
• Umicore (Belgia)
• 5N Plus (Canada)

Tellurgjenvinning er fortsatt svært begrenset på grunn av bruken i dissipative applikasjoner (dvs. de som ikke kan samles inn og behandles effektivt eller økonomisk).

Den viktigste sluttbruken for tellur, som utgjør så mye som halvparten av alt tellur som produseres årlig, er i stål og jernlegeringer hvor det øker bearbeidbarheten.

Tellur, som ikke reduserer elektrisk Strømføringsevne, er også legert med kobber for samme formål og med bly for å forbedre motstanden mot tretthet.

I kjemiske applikasjoner brukes tellur som vulkaniseringsmiddel og akselerator i gummiproduksjon, samt en katalysator i syntetisk fiberproduksjon og oljeraffinering.

Som nevnt har tellurets halvledende og lysfølsomme egenskaper også resultert i bruk i CdTe-solceller. Men tellur med høy renhet har også en rekke andre elektroniske applikasjoner, inkludert i:

• Termisk bildebehandling (kvikksølv-kadmium-tellurid)
• Faseskift minnebrikker
• Infrarøde sensorer
• Termoelektriske kjøleenheter
• Varmesøkende missiler

Andre tellurbruk inkluderer i:

• Sprengningshetter
• Glass og keramiske pigmenter (hvor den legger til nyanser av blått og brunt)
• Overskrivbare DVDer, CDer og Blu-ray-plater (tellurium-suboksid)