Telluur

In kristallijne vorm is telluur zilverwit en in zuivere vorm heeft het een metallieke glans. Toch is het een bros en gemakkelijk verpulverbaar metalloïde. Telluur is een P-type halfgeleider waarbij de elektrische geleidbaarheid afhankelijk is van de richting waarin de atomen geordend zijn. Telluur deelt met seleen en zwavel de eigenschap dat de geleidbaarheid afhankelijk is van de hoeveelheid opvallend licht. In een vlam brandt het met een groenblauwe kleur. In gesmolten toestand reageert telluur met koper, ijzer en staal. In zonnecellen is telluur zeer effectief voor het opwekken van energie.

Telluur is een vrij zeldzaam element dat meestal in gebonden toestand in de natuur voorkomt, zelden in de vrije vorm. De meest voorkomende verbinding is het mineraal calaveriet. Het mineraal telluriet bestaat uit telluur(IV)oxide. De belangrijkste bron van telluur zijn slakken die overblijven bij de elektrolytische raffinage van koper.

Met een overvloed in de aardkorst vergelijkbaar met die van platina (ongeveer 1 µg / kg), is tellurium een van de zeldzaamste stabiele vaste elementen. Ter vergelijking: zelfs de zeldzaamste stabiele lanthaniden hebben een abundantie van de aardkorst van 500 µg / kg (zie Overvloed van chemische elementen). Deze zeldzaamheid van tellurium in de aardkorst is geen weerspiegeling van zijn kosmische overvloed. Tellurium komt meer voor dan rubidium in de kosmos, hoewel rubidium 10.000 keer meer voorkomt in de aardkorst. Aangenomen wordt dat de zeldzaamheid van tellurium op aarde wordt veroorzaakt door omstandigheden tijdens preaccretionele sortering in de zonne-nevel, toen de stabiele vorm van bepaalde elementen, in afwezigheid van zuurstof en water, werd beheerst door de reductieve kracht van vrije waterstof. In dit scenario werden bepaalde elementen die vluchtige hydriden vormen, zoals telluur, ernstig uitgeput door verdamping van deze hydriden. Telluur en selenium zijn de zware elementen die het meest worden uitgeput door dit proces. Tellurium wordt soms gevonden in zijn oorspronkelijke (dwz elementaire) vorm, maar wordt vaker aangetroffen als de telluriden van goud, zoals calaveriet en krenneriet (twee verschillende polymorfen van AuTe2), petziet, Ag3AuTe2 en sylvaniet, AgAuTe4. De stad Telluride, Colorado, werd genoemd in de hoop op een staking van gouden telluride (die nooit is uitgekomen, hoewel er goudmetaalerts werd gevonden). Goud zelf wordt meestal niet gecombineerd gevonden, maar wanneer het als een chemische verbinding wordt aangetroffen, wordt het meestal gecombineerd met telluur. Hoewel tellurium vaker met goud wordt gevonden dan in niet-gecombineerde vorm, wordt het zelfs nog vaker gecombineerd als telluriden van meer gewone metalen (bijv. Meloniet, NiTe2). Natuurlijke telluriet- en telluraatmineralen komen ook voor, gevormd door oxidatie van telluriden nabij het aardoppervlak. In tegenstelling tot selenium vervangt tellurium meestal geen zwavel in mineralen vanwege het grote verschil in ionenstralen. Veel voorkomende sulfidemineralen bevatten dus aanzienlijke hoeveelheden selenium en slechts sporen van telluur. Tijdens de goudkoorts van 1893, gooiden mijnwerkers in Kalgoorlie een pyriet materiaal weg terwijl ze op zoek waren naar puur goud, en het werd gebruikt om kuilen op te vullen en trottoirs te bouwen. In 1896 werd ontdekt dat die tailing calaveriet was, een telluride van goud, en het leidde tot een tweede goudkoorts waarbij de straten werden ontgonnen.

Vanaf de jaren '60 werd telluur steeds vaker gebruikt in thermo-elektrische apparaten en als legeringsmateriaal in automatenstaal voor een betere verspaanbaarheid, maar ook in andere metalen. Het wordt aan lood toegevoegd om het metaal wat sterker en duurzamer te maken en beter bestand tegen zwavelzuur. Wanneer telluur wordt toegevoegd aan roestvast staal wordt dat eenvoudiger bewerkbaar. Andere toepassingen zijn: In de keramische industrie. In combinatie met bismut wordt het gebruikt in thermo-elektrische apparaten. Het wordt toegevoegd aan gietijzer om het afkoelproces, en daardoor de mechanische eigenschappen van het eindproduct, te beïnvloeden. Telluur wordt in combinatie met cadmium gebruikt in sommige zonnepanelen.

Tellurium (Latijn tellus wat "aarde" betekent) werd ontdekt in de 18e eeuw in een gouderts uit de mijnen in Kleinschlatten (het huidige Zlatna), nabij de huidige stad Alba Iulia, Roemenië. Deze erts was bekend als "Faczebajer weißes blättriges Golderz" (wit bladachtig gouderts uit Faczebaja, de Duitse naam van Facebánya, nu Fața Băii in Alba County) of antimonalischer Goldkies (antimonisch goudpyriet), en volgens Anton von Rupprecht was het Spießglaskönig (argent molybdique), dat inheems antimoon bevatte. In 1782 concludeerde Franz-Joseph Müller von Reichenstein, die destijds de Oostenrijkse hoofdinspecteur van mijnen in Transsylvanië was, dat de erts geen antimoon bevatte maar bismut-sulfide was. Het jaar daarop meldde hij dat dit onjuist was en dat de erts voornamelijk goud en een onbekend metaal bevatte dat erg leek op antimoon. Na een grondig onderzoek dat drie jaar duurde en meer dan vijftig tests omvatte, bepaalde Müller de soortelijke massa van het mineraal en merkte op dat het nieuwe metaal bij verhitting een witte rook met een radijsachtige geur afgeeft; dat het een rode kleur geeft aan zwavelzuur; en dat wanneer deze oplossing met water wordt verdund, het een zwart neerslag heeft. Desalniettemin was hij niet in staat om dit metaal te identificeren en gaf het de namen aurum paradoxum (paradoxaal goud) en metallum problematicum (probleemmetaal), omdat het niet de eigenschappen vertoonde die voor antimoon werden voorspeld. In 1789 ontdekte een Hongaarse wetenschapper, Pál Kitaibel, het element onafhankelijk in een erts uit Deutsch-Pilsen dat als zilverhoudend molybdeniet werd beschouwd, maar later gaf hij de eer aan Müller. In 1798 werd het genoemd door Martin Heinrich Klaproth, die het eerder had geïsoleerd uit het mineraal calaveriet. In de jaren zestig van de vorige eeuw nam het gebruik van tellurium in thermoelectrische toepassingen toe (zoals bismuttelluride), en in vrijbewerkbare staallegeringen, hetgeen het dominante gebruik werd.