Terbium

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

65 Gadolinium ← Terbium → Dysprosium – ↑ Tb ↓ Bk Det periodiske system

Udseende Sølvhvidt metal Generelt Navn(e): Terbium Kemisk symbol: Tb Atomnummer: 65 Atommasse: 158.92535(2) g/mol Grundstofserie: Lanthanider Gruppe: Ingen Periode: 6 Blok: f Elektronkonfiguration: [Xe] 4f9 6s2 Elektroner i hver skal: 2, 8, 18, 27, 8, 2 Kemiske egenskaber Oxidationstrin: 3, 4 (mildt basisk oxid) Elektronegativitet: 1,2 ? (Paulings skala) Fysiske egenskaber Tilstandsform: Fast Krystalstruktur: Hexagonal (α-form) ??? (β-form) Massefylde: 8,23 g/cm3 Massefylde på væskeform: 7,65 g/cm3 Smeltepunkt: 1356 °C Kogepunkt: 3230 °C Smeltevarme: 10,15 kJ/mol Fordampningsvarme: 293 kJ/mol Varmeledningsevne: (300 K) 11,1 W·m–1K–1 Varmeudvidelseskoeff.: (α, poly) 10,3 μm/m·K Magnetiske egenskaber: Ferromagnetisk i tøris Mekaniske egenskaber Youngs modul: (α-form) 55,7 GPa Forskydningsmodul: (α-form) 22,1 GPa Kompressibilitetsmodul: (α-form) 38,7 GPa Poissons forhold: (α-form) 0,261 Hårdhed (Vickers): 863 MPa Hårdhed (Brinell): 677 MPa

Terbium (Opkaldt efter Ytterby i Sverige) er det 65. grundstof i det periodiske system, og har det kemiske symbol Tb: Under normale temperatur- og trykforhold optræder dette lanthanid som et sølvskinnende metal der er blødt nok til at man kan dele det med en kniv.

Indholdsfortegnelse 1 Egenskaber 2 Tekniske anvendelser 3 Historie 4 Naturlig forekomst 5 Isotoper af terbium

[redigér] Egenskaber

Terbium er nogenlunde modstandsdygtig overfor iltning ("rust") ved kontakt med atmosfærisk luft, men ved temperaturer over 150°C bryder det i brand og danner derved terbiumdioxid (TbO₂). Terbium reagerer med vand under dannelse af gasformig brint og terbiumhydroxid.

Terbium kan antage to forskellige allotropiske former: Ved temperaturer under 1289°C antager det sin α-form med hexagonal krystalstruktur. Ved højere temperaturer omorganiseres strukturen, og stoffet fremtræder i sin β-form.

[redigér] Tekniske anvendelser

Terbium tilsættes i små mængder til kalciumfluorid, kalciumtungstat og strontiummolybdat; materialer der bruges i halvledere, og sammen med zirkonium(IV)oxid i brændselsceller, hvor det gør krystalstrukturen mere modstandsdygtig overfor høje temperaturer. Terbium indgår også i legeringer samt i en række elektroniske produkter; eksempelvis indgår det i de "fosforiserende" stoffer der bruges i sparepærer og billedrør til farve-TV og computerskærme, hvor det frembringer grønt lys ved bølgelængder omkring 546 nanometer.

På overfladen af genskrivbare, magneto-optiske medier bruges legeringer af terbium, jern og kobolt, og eventuelt gadolinium. Legeringer af terbium og dysprosium udviser en høj magnetorestriktivitet, og bruges i forbindelse med materialeprøvning. I magneter baseret på neodym, jern og bor medvirker terbium til at øge koercitivkraften.

[redigér] Historie

Terbium blev opdaget i 1843 af den svenske kemiker Carl Gustaf Mosander, som konstaterede stoffet som en "urenhed" i yttriumoxid; Y₂O₃. Det var dog først langt senere, efter udvikling af ionbytnings-processer, at det er lykkedes at isolere rent, metallisk Yttrium.

[redigér] Naturlig forekomst

Terbium findes aldrig frit i naturen, men i form af kemiske forbindelser med andre stoffer. For eksempel findes terbium i mineralerne cerit, gadolinit, monazit, xenotim og euxenit.

[redigér] Isotoper af terbium

Naturligt forekommende terbium består af én stabil isotop; terbium-159. Dertil kendes 33 radioaktive isotoper, hvoraf de mest "sejlivede" er terbium-158, terbium-157 og terbium-160, med halveringstider på henholdsvis 180 år, 71 år og 72,3 dage. Alle de øvrige radioaktive isotoper har halveringstider fra knapt en uge og nedefter.