Tellure

Tellurium adopte une structure polymère constituée de chaînes en zig-zag d'atomes Te. Ce matériau gris résiste à l'oxydation par l'air et n'est pas volatil.

Avec une abondance dans la croûte terrestre comparable à celle du platine (environ 1 µg / kg), le tellure est l'un des éléments solides stables les plus rares. En comparaison, même les plus rares des lanthanides stables ont des abondances crustales de 500 µg / kg (voir Abondance des éléments chimiques). Cette rareté du tellure dans la croûte terrestre n'est pas le reflet de son abondance cosmique. Le tellure est plus abondant que le rubidium dans le cosmos, bien que le rubidium soit 10 000 fois plus abondant dans la croûte terrestre. On pense que la rareté du tellure sur Terre est causée par les conditions lors du tri préaccrétionnel dans la nébuleuse solaire, lorsque la forme stable de certains éléments, en l'absence d'oxygène et d'eau, était contrôlée par le pouvoir réducteur de l'hydrogène libre. Dans ce scénario, certains éléments qui forment des hydrures volatils, comme le tellure, ont été gravement appauvris par évaporation de ces hydrures. Le tellure et le sélénium sont les éléments lourds les plus appauvris par ce processus. Le tellure se trouve parfois sous sa forme native (c'est-à-dire élémentaire), mais on le trouve plus souvent sous forme de tellurures d'or tels que la calaverite et la krennerite (deux polymorphes différents d'AuTe2), la pétzite, Ag3AuTe2 et la sylvanite, AgAuTe4. La ville de Telluride, dans le Colorado, a été nommée dans l'espoir d'une frappe de tellurure d'or (qui ne s'est jamais matérialisée, bien que du minerai d'or métallique ait été trouvé). L'or lui-même se trouve généralement non combiné, mais lorsqu'il est trouvé sous forme de composé chimique, il est le plus souvent combiné avec du tellure. Bien que le tellure soit trouvé avec l'or plus souvent que sous forme non combinée, il se trouve encore plus souvent combiné sous forme de tellurures de métaux plus courants (par exemple melonite, NiTe2). Des minéraux telluriques et telluriques naturels se produisent également, formés par oxydation de tellurures près de la surface de la Terre. Contrairement au sélénium, le tellure ne remplace généralement pas le soufre dans les minéraux en raison de la grande différence des rayons ioniques. Ainsi, de nombreux minéraux sulfurés courants contiennent des quantités importantes de sélénium et seulement des traces de tellure. Lors de la ruée vers l'or de 1893, les mineurs de Kalgoorlie ont jeté un matériau pyritique alors qu'ils cherchaient de l'or pur, et il a été utilisé pour combler les nids-de-poule et construire des trottoirs. En 1896, on a découvert que ces résidus étaient de la calaverite, un tellurure d'or, et cela a déclenché une deuxième ruée vers l'or qui comprenait l'extraction des rues.

Tellurium est utilisé dans les panneaux solaires au tellurure de cadmium (CdTe). Les tests de tellure en laboratoire du National Renewable Energy Laboratory ont démontré certains des plus grands rendements des générateurs d'énergie électrique à cellules solaires. La production commerciale massive de panneaux solaires CdTe par First Solar ces dernières années a considérablement augmenté la demande en tellure. Le remplacement d'une partie du cadmium du CdTe par du zinc, produisant du (Cd, Zn) Te, produit un détecteur de rayons X à semi-conducteurs, offrant une alternative aux badges en film à usage unique. Un matériau semi-conducteur sensible aux infrarouges est formé en alliant du tellure avec du cadmium et du mercure pour former du tellurure de mercure-cadmium. Les composés organotelluriques tels que le diméthyl tellurure, le diéthyl tellurure, le diisopropyl tellurure, le diallyl tellurure et le méthyl allyl tellurure sont des précurseurs pour la synthèse de la croissance par épitaxie métalorganique en phase vapeur de semi-conducteurs composés II-VI. Le tellurure de diisopropyle (DIPTe) est le précurseur préféré pour la croissance à basse température de CdHgTe par MOVPE. Les métaux organiques de la plus grande pureté du sélénium et du tellure sont utilisés dans ces procédés. Les composés pour l'industrie des semi-conducteurs et sont préparés par purification d'adduits. Le tellure, en tant que sous-oxyde de tellure, est utilisé dans la couche média des disques optiques réinscriptibles, y compris les disques compacts réinscriptibles (CD-RW), les disques vidéo numériques réinscriptibles (DVD-RW) et les disques Blu-ray réinscriptibles. Le dioxyde de tellure est utilisé pour créer des modulateurs acousto-optiques (AOTF et AOBS) pour la microscopie confocale. Tellurium est utilisé dans les nouvelles puces de mémoire à changement de phase développées par Intel. Le tellurure de bismuth (Bi2Te3) et le tellurure de plomb sont des éléments fonctionnels des dispositifs thermoélectriques. Le tellurure de plomb est utilisé dans les détecteurs infrarouges lointains.

Le tellure (du latin tellus signifiant "terre") a été découvert au 18ème siècle dans un minerai d'or des mines de Kleinschlatten (aujourd'hui Zlatna), près de la ville actuelle d'Alba Iulia, en Roumanie. Ce minerai était connu sous le nom de "Faczebajer weißes blättriges Golderz" (minerai d'or blanc en feuilles de Faczebaja, nom allemand de Facebánya, maintenant Fața Băii dans le comté d'Alba) ou antimonalischer Goldkies (pyrite d'or antimonique), et d'après Anton von Rupprecht, était Spießglaskönig (argent molybdique), contenant de l'antimoine natif. En 1782, Franz-Joseph Müller von Reichenstein, alors inspecteur en chef des mines autrichiennes en Transylvanie, a conclu que le minerai ne contenait pas d'antimoine mais du sulfure de bismuth. L'année suivante, il a rapporté que c'était erroné et que le minerai contenait principalement de l'or et un métal inconnu très similaire à l'antimoine. Après une enquête approfondie qui a duré trois ans et a inclus plus de cinquante tests, Müller a déterminé la gravité spécifique du minéral et a noté que lorsqu'il est chauffé, le nouveau métal dégage une fumée blanche avec une odeur de radis; qu'il donne une couleur rouge à l'acide sulfurique; et que lorsque cette solution est diluée avec de l'eau, elle a un précipité noir. Néanmoins, il n'a pas pu identifier ce métal et lui a donné les noms d'aurum paradoxum (or paradoxal) et de metallum problematicum (métal problématique), car il ne présentait pas les propriétés prévues pour l'antimoine. En 1789, un scientifique hongrois, Pál Kitaibel, découvrit l'élément indépendamment dans un minerai de Deutsch-Pilsen qui avait été considéré comme de la molybdénite argentifère, mais plus tard il attribua le mérite à Müller. En 1798, il fut nommé par Martin Heinrich Klaproth, qui l'avait précédemment isolé du minéral calavérite. Les années 1960 ont vu une augmentation des applications thermoélectriques pour le tellure (sous forme de tellurure de bismuth), et dans les alliages d'aciers facilement usinables, ce qui est devenu l'utilisation dominante.

Le tellure est aussi trouvé souvent en combinaison avec l'or Au, le plomb Pb, le bismuth Bi, l'antimoine Sb, etc. Le gisement de tellure le plus profond connu est à 2 690 mètres sous terre dans le bouclier canadien. Il est associé au bloc 123A et l'extraction aurait dû débuter en 2012. Une confirmation est obtenue à la suite de la découverte de tellure à 2 990 mètres de profondeur dans une « carotte » de forage au diamant de calibre BQ. Sa qualité de plus grand gisement de tellure semble se dessiner avec la présence de ces mêmes tellures à 2 590 mètres. Le plus intéressant est que ces tellures, contrairement aux hautes teneurs en or, ne semblent pas bouger dans l'espace et sont donc beaucoup plus faciles à cibler et à extraire pour un ingénieur. Un indice sous le niveau 311 (3 110 m de profondeur) montre de possibles tellurures carbonifères. Soumis à de fortes pressions, de possibles diamants bruts pourraient ainsi s'y retrouver, même si on les retrouve habituellement entre 120-150 km de profondeur. Il se retrouve dans une matrice de porphyroblaste. Ce serait le premier gisement aurifère-diamantifère au monde.