Tellur

Tellurium nimmt eine Polymerstruktur an, die aus Zick-Zack-Ketten von Te-Atomen besteht. Dieses graue Material widersteht der Oxidation durch Luft und ist nicht flüchtig.

Mit einer Häufigkeit in der Erdkruste, die mit der von Platin vergleichbar ist (etwa 1 µg / kg), ist Tellur eines der seltensten stabilen festen Elemente. Im Vergleich dazu weisen selbst die seltensten der stabilen Lanthaniden eine Krustenhäufigkeit von 500 µg / kg auf (siehe Häufigkeit der chemischen Elemente). Diese Seltenheit von Tellur in der Erdkruste spiegelt nicht seine kosmische Fülle wider. Tellur ist im Kosmos häufiger als Rubidium, obwohl Rubidium in der Erdkruste 10.000-mal häufiger vorkommt. Es wird angenommen, dass die Seltenheit von Tellur auf der Erde durch Bedingungen während der vorakkretionären Sortierung im Solarnebel verursacht wird, als die stabile Form bestimmter Elemente in Abwesenheit von Sauerstoff und Wasser durch die Reduktionskraft von freiem Wasserstoff gesteuert wurde. In diesem Szenario wurden bestimmte Elemente, die flüchtige Hydride bilden, wie beispielsweise Tellur, durch Verdampfung dieser Hydride stark abgereichert. Tellur und Selen sind die schweren Elemente, die durch diesen Prozess am meisten erschöpft werden. Tellur kommt manchmal in seiner nativen (dh elementaren) Form vor, wird jedoch häufiger als Telluride von Gold wie Calaverit und Krennerit (zwei verschiedene Polymorphe von AuTe2), Petzit, Ag3AuTe2 und Sylvanit, AgAuTe4, gefunden. Die Stadt Telluride, Colorado, wurde in der Hoffnung auf einen Streik von Goldtellurid benannt (der nie zustande kam, obwohl Goldmetallerz gefunden wurde). Gold selbst wird normalerweise nicht kombiniert gefunden, aber wenn es als chemische Verbindung gefunden wird, wird es meistens mit Tellur kombiniert. Obwohl Tellur häufiger mit Gold als in nicht kombinierter Form vorkommt, wird es noch häufiger als Telluride häufigerer Metalle (z. B. Melonit, NiTe2) kombiniert gefunden. Natürliche Tellurit- und Telluratmineralien kommen ebenfalls vor, die durch Oxidation von Telluriden nahe der Erdoberfläche gebildet werden. Im Gegensatz zu Selen ersetzt Tellur Schwefel in Mineralien aufgrund des großen Unterschieds in den Ionenradien normalerweise nicht. Daher enthalten viele übliche Sulfidmineralien erhebliche Mengen an Selen und nur Spuren von Tellur. Im Goldrausch von 1893 verwarfen Bergleute in Kalgoorlie ein pyritisches Material, als sie nach reinem Gold suchten, und es wurde verwendet, um Schlaglöcher zu füllen und Bürgersteige zu bauen. Im Jahr 1896 wurde entdeckt, dass es sich bei diesem Tailing um Calaverit handelt, ein Tellurid aus Gold, und es löste einen zweiten Goldrausch aus, der den Abbau der Straßen beinhaltete.

Tellurium wird in Cadmiumtellurid (CdTe) -Solarmodulen verwendet. Die Labortests des National Renewable Energy Laboratory mit Tellur zeigten einige der größten Wirkungsgrade für Solarzellen-Stromerzeuger. Die massive kommerzielle Produktion von CdTe-Solarmodulen durch First Solar in den letzten Jahren hat die Nachfrage nach Tellur erheblich erhöht. Wenn ein Teil des Cadmiums in CdTe durch Zink ersetzt wird und (Cd, Zn) Te erzeugt wird, entsteht ein Festkörper-Röntgendetektor, der eine Alternative zu Einweg-Filmabzeichen darstellt. Infrarotempfindliches Halbleitermaterial wird durch Legieren von Tellur mit Cadmium und Quecksilber unter Bildung von Quecksilbercadmiumtellurid gebildet. Organotelluriumverbindungen wie Dimethyltellurid, Diethyltellurid, Diisopropyltellurid, Diallyltellurid und Methylallylantellurid sind Vorläufer für die Synthese des epitaktischen Wachstums der metallorganischen Dampfphase von II-VI-Verbindungshalbleitern. Diisopropyltellurid (DIPTe) ist der bevorzugte Vorläufer für das Wachstum von CdHgTe bei niedriger Temperatur durch MOVPE. Bei diesen Verfahren werden die Metallorganika mit der höchsten Reinheit sowohl von Selen als auch von Tellur verwendet. Die Verbindungen für die Halbleiterindustrie werden durch Adduktreinigung hergestellt. Tellur wird als Tellur-Suboxid in der Medienschicht von wiederbeschreibbaren optischen Discs verwendet, einschließlich wiederbeschreibbarer Compact Discs (CD-RW), wiederbeschreibbarer digitaler Video-Discs (DVD-RW) und wiederbeschreibbarer Blu-ray-Discs. Mit Tellurdioxid werden akustooptische Modulatoren (AOTFs und AOBSs) für die konfokale Mikroskopie hergestellt. Tellur wird in den neuen von Intel entwickelten Phasenwechsel-Speicherchips verwendet. Wismuttellurid (Bi2Te3) und Bleitellurid sind Arbeitselemente thermoelektrischer Geräte. Bleitellurid wird in Ferninfrarotdetektoren verwendet.

Tellur (lateinisch tellus, „Erde“) wurde im 18. Jahrhundert in einem Golderz aus den Minen von Kleinschlatten (heute Zlatna), nahe der heutigen Stadt Alba Iulia, Rumänien, entdeckt. Dieses Erz war als „Faczebajer weißes blättriges Golderz“ oder antimonalischer Goldkies bekannt, und laut Anton von Rupprecht war Spießglaskönig, der nativen Antimon enthielt. Im Jahr 1782 kam Franz-Joseph Müller von Reichenstein, der damals als österreichischer Chefinspektor der Minen in Siebenbürgen tätig war, zu dem Schluss, dass das Erz kein Antimon enthielt, sondern Wismutsulfid war. Im folgenden Jahr berichtete er, dass dies falsch sei und dass das Erz hauptsächlich Gold und ein unbekanntes Metall enthielt, das Antimon sehr ähnlich sei. Nach einer gründlichen Untersuchung, die drei Jahre dauerte und mehr als fünfzig Tests umfasste, bestimmte Müller das spezifische Gewicht des Minerals und stellte fest, dass bei Erwärmung das neue Metall weißen Rauch mit einem rettichähnlichen Geruch abgibt, dass es Schwefelsäure eine rote Farbe verleiht und dass diese Lösung bei Verdünnung mit Wasser einen schwarzen Niederschlag bildet. Trotzdem konnte er dieses Metall nicht identifizieren und gab ihm die Namen Aurum paradoxum (paradoxales Gold) und Metallum problematicum (Problemmetall), da es nicht die für Antimon vorhergesagten Eigenschaften aufwies. Im Jahr 1789 entdeckte ein ungarischer Wissenschaftler, Pál Kitaibel, das Element unabhängig in einem Erz aus Deutsch-Pilsen, das als silberhaltiges Molybdänglanz angesehen wurde, später jedoch gab er Müller die Anerkennung. 1798 wurde es von Martin Heinrich Klaproth benannt, der es zuvor aus dem Mineral Calaverit isoliert hatte. Die 1960er Jahre brachten einen Anstieg der thermoelektrischen Anwendungen für Tellur (als Bismuttellurid) und in leicht zerspanbaren Stahllegierungen, die zur dominierenden Verwendung wurden.