التلوريوم

موفق شخاشيرو

الصفات الفيزيائية والكيميائية للتلوريوم 

استعمالات التلوريوم 

التلوريوم Tellurium (تيلوريوم، Te) عنصر كيميائي، رمزه Te عدده الذري 52، يقع في الفصيلة VIA(16) بالدور الخامس في الجدول الدوري. وتضم الفصيلة إضافة إلى التلوريوم الأكسجين والكبريت والسلينيوم والعنصر المشع البولونيوم.

يوجد التلوريوم في الطبيعة أحياناً بشكل حرّ، أو ممزوجاً مع السلينيوم في العديد من الفلزات minerals، خصوصاً فلزات النحاس، وتبلغ نسبته في الصخور البركانية الأرضية 10^-9% تقريباً. كما يصادف كثيراً على شكل مركب تلوريد Telluride في كثير من الفلزات المعدنية. ويمكن عزله بطرائق كيميائية أو تحليلية كهربائية مشابهة لتلك المستعملة في الحصول على السلينيوم؛ حيث يمكن الحصول في الطريقة الكهربائية على محاليل لأملاح الحمضين السليني H₂SeO₃ والتلوري H₂TeO₃ معاً. فعند معالجة هذه المحاليل بحمض الكبريت يترسب ثنائي أكسيد التلوريوم TeO₂ بسبب ضعف انحلاله في الماء. أما الحمض السليني فيبقى على شكل محلول مائي. ويمكن بعدئذ الحصول على التلوريوم من أكسيده بمعالجته بثنائي أكسيد الكبريت SO₂، ثم يُنقَّى بطريقة التحليل الكهربائي. ويحصل عليه أيضاً بإذابة ثنائي الأكسيد  TeO₂بمحلول هدروكسيد الصوديوم ثم تُرجَع تيتانات الصوديوم  الناتجة كهربائياً وفق التفاعل (1):

ويمكن أيضاً الحصول على التلوريوم الحر من محاليله المائية بترسيبه بمعدن الزنك.

اكتُشف التلوريوم عام1782  في فلز ذهب على يد الكيميائي النمسوي مُلِّرFranz  Joseph   Muller، وأسماهالمعدن المضطرب (المشكل) المعدن المضطرب (المشكل) metallum problematicus أو الذهب المتناقض aurum paradoxum. وقد ثبت بعد العديد من التجارب أن هذا المعدن المكتشف لا يشبه عنصر الأنتموان Antimony المتوقع وجوده. وقد عيَّن هذا العالم الوزن النوعي للمعدن المكتشف والصفات الفيزيائية والكيميائية له. وفي عام 1789 اكتشف عالم آخر هو المجري كيتابل Paul Kitaibel هذا العنصر في أحد الفلزات التي عثر عليها في منطقة Pilsen في ألمانيا. أما العالم الذي أطلق عليه اسم التلوريوم  فهو الكيميائي النمسوي مارتن هاينريخ كلابروث Heinrich Klaproth  Martin، والاسم مشتق من اللاتينية Tellus  أي التربة، وذلك في عام 1798؛ بعد أن كان قد عزله قبل عدة سنوات من فلز الكالاڤيريت Calaverite.

الصفات  الفيزيائية والكيميائية للتلوريوم

التلوريوم شبه معدن metalloid، يشبه في صفاته الكيميائية والفيزيائية عنصر السلينيوم Se. لونه أبيض فضي، وله صفات معدنيةmetallicmetallic  وصفات أخرى تشبه اللامعادنnonmetals . له ثمانية نظائر مستقرة، ونسبة النظير 130 في التلوريوم الطبيعي هي الكبرى وتساوي 33.87% ، يليه التلوريوم 128 الذي يكوّن 31.70% منه. يتبلور وفق النمط المعيني الوجوه rhombohedral، متماثل في الشكل البلوري مع السلينيوم الرمادي، وهذا العنصر هش البنية وليس قاسياً، ويعد ناقل سيئ للحرارة وذو ناقلية كهربائية متوسطة.يدرج في الجدول ( (1أهم خواصه الفيزيائية.

يحترق التلوريوم بالأكسجين معطياً لهباً أزرق مخضراً مشكلاً TeO₃. ولا يتأثر بحمض كلور الماء؛ ولكنه يتأكسد بالماء الملكي (HNO₃+3HCl) متحولاً إلى H₂TeO₃. ويتفاعل مع الهالوجينات مشكلاً الهاليدات، كما أنه يتفاعل مع أغلب المعادن عند درجات حرارة عالية مشكلاً التلوريدات. له عدة درجات أكسدة: 2)-) كما في الهدريد H₂Te ،(-1) كما في K₂Te₂، (+2)كما في TeF₂، (+4) كما في TeO₂، و(6+( كما في TeF₆.

استعمالات التلوريوم

يُستعمل –على نحو رئيسي- مادة مضافة في صناعة الحديد والفولاذ والمعادن غير الحديدية والسبائك لتحسين قابليتها للسحب، وكذلك يضاف إلى أحواض سوائل الطلي الكهربائي لتزهية المطليات. ويضاف أيضاً إلى المواد الحفّازة المستعملة لتكسير النفط، وإلى الزجاج بصفته مادة ملونة، وإلى الرصاص لزيادة مقاومته للتأكل. ويستعمل أيضاً في صناعة تلوريد الكادميوم الذي يستعمل بدوره في صناعة الألواح الشمسية القادرة على امتصاص متميز للأشعة الشمسية، ويتزايد الاستعمال في هذا المجال الآن بصورة مطّردة بسبب الحاجة الماسة إلى الطاقة الشمسية. وقد أدى ذلك إلى زيادة الطلب على التلوريوم في السنوات الأخيرة، كما أن هنالك زيادة في الطلب على هذا العنصر في مجال صناعة أنصاف النواقل والرقائق chips. كما تستعمل مركبات التلوريوم مضافاًAdditiveAdditive  إلى كلوريد الرصاص في أجهزة كشف الأشعة تحت الحمراء، وكذلك يستعمل فوق أكسيد التلوريوم في صناعة الأقراص الضوئية optical discsoptical discs، ويستعمل 25% منه في صنع الكيميائيات. من مركباته المهمة تجارياً Na₂TeO₄ و[Te (S₂CNEt₂)₄].

يباع التلوريوم التجاري عادة على شكل مسحوق ناعم، ولكنه يُصنَّع أيضاً على شكل صفائح أو قضبان أو كتل. بلغ سعر الكيلوغرام الواحد منه في عام 2000 نحو 30 دولاراً؛ ولكن هذا السعر ارتفع كثيراً بعد ذلك؛ إذ بلغ  نحو 200 دولار عام 2006، وهو الآن أغلى من ذلك بسبب قلة الإنتاج وتزايد الاستعمالات. ويبين الشكل (1) الإنتاج العالمي للتلوريوم واستهلاكه في عام 2019.

الشكل (1) الإنتاج العالمي للتلوريوم واستهلاكه في عام 2019.