أكسيد التيربيوم

الخصائص البصرية
مسحوق أكسيد التيربيوم له تطبيقات فريدة في المجال البصري. يمكن استخدامه كفوسفور، خاصة في شاشات الفلورسنت بالأشعة السينية-، مما يُظهر خصائص التألق الممتازة. في ظل ظروف معينة، يمكن للتربيوم أن ينبعث الضوء الأخضر أو ​​الأزرق، مما يجعله مفيدًا في تكنولوجيا العرض والإضاءة.

الاستقرار الكيميائي
مسحوق أكسيد التيربيوم غير قابل للذوبان في الماء، ولكنه قابل للذوبان في الحمض، مما يعكس ثباته الكيميائي المحدد. هذا الاستقرار يسمح لها بالحفاظ على استقرار هيكلها وخصائصها أثناء بعض التفاعلات الكيميائية وعمليات التحضير.

كمؤكسد ومنشط ومضاف
يمكن استخدام مسحوق أكسيد التيربيوم كمادة مؤكسدة في بعض التفاعلات الكيميائية لتوفير ذرات الأكسجين المطلوبة. وفي الوقت نفسه، يمكن أيضًا أن يكون بمثابة منشط لتعزيز التفاعلات الكيميائية. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامه كمادة مضافة لتحسين أو تعديل خصائص المواد.

تفاعل التيربيوم مع الهواء
يخضع معدن التيربيوم لعملية تدريجية من التشويه عند تعرضه للغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك، فهو يحترق بسهولة لينتج أكسيد التيربيوم، والذي يمكن تمثيله بالصيغة الكيميائية التقريبية Tb4O7.
8 تيرابايت + 7 O2 → 2 Tb4O7

تفاعل التيربيوم مع الماء
يظهر التيربيوم تفاعلًا بطيئًا عند تعرضه للماء البارد، ولكنه يظهر تفاعلًا سريعًا عند ملامسته للماء الساخن. يؤدي هذا التفاعل إلى تكوين هيدروكسيد التربيوم (III)، الذي يُشار إليه بـ Tb(OH)3، إلى جانب تحرير غاز الهيدروجين، المُمثل بـ H2.
2 تيرابايت (ق) + 6 H2O (ز) → 2 تيرابايت (OH)3 (عبد القدير) + 3 H2 (ز)

تفاعل التيربيوم مع الهالوجينات
يُظهر عنصر التربيوم ميلًا للانخراط في تفاعلات كيميائية مع الهالوجينات المختلفة، مما يؤدي إلى تكوين هاليدات التربيوم (III). يؤدي التفاعل الكيميائي بين معدن التربيوم وغاز الفلور (F2) إلى تكوين فلوريد التربيوم (III)، المشار إليه بـ TbF3.
2 تيرابايت (ثانية) + 3 F2 (ز) → 2 تيرابايت (ثانية) [أبيض]

تفاعل التيربيوم مع الحمض
يتحلل معدن التيربيوم بسهولة في حامض الكبريتيك المخفف، مما يؤدي إلى تكوين محاليل تحتوي على أيون Tb (III) المائي، والذي يظهر لونًا ورديًا شاحبًا للغاية. بالإضافة إلى ذلك، ينتج عن هذا التفاعل غاز الهيدروجين، الذي يُشار إليه بالرمز H2. من المحتمل جدًا وجود Tb3+(aq) كأيون معقد [Tb(OH2)9]3+.
2 تيرابايت (ق) + 3 H2SO4 (aq) → 2 تيرابايت 3+ (aq) + 3 SO42− (aq) + 3 H2 (g)

الأول هو طريقة تخفيض الكالسيوم المعدني
عملية هذه الطريقة هي: استخدام فلوريد التيربيوم اللامائي كمادة خام، واستخدام جزيئات الكالسيوم النقي أو مسحوق الكالسيوم كعامل اختزال، وخلط المواد الخام بالتساوي، ووضع بوتقة التنتالوم في فرن الحث الفراغي متوسط ​​التردد، والإخلاء واستخدام الأرجون النقي (A r) عند درجة حرارة 1500 درجة تحت الحماية. بعد إخراج منتج الاختزال وفصل المعدن والخبث (CaF2)، يتم صهر المعدن وصبه في سبائك للحصول على منتجات Tb المعدنية. العملية بسيطة وسهلة التشغيل. المعدات بسيطة وسهلة الصيانة، وبيئة العمل جيدة ولا تنتج أي نفايات ضارة؛ نقاء المنتج مرتفع، ومعدل الاسترداد جيد والعائد منخفض؛ ولكنها عملية متقطعة ذات كفاءة منخفضة ومخرجات صغيرة.

والثاني هو تحضير التيربيوم عن طريق التقطير الرئيسي للسبائك.
عملية هذه الطريقة هي: استخدام فلوريد التيربيوم اللامائي كمادة خام، واستخدام Ca النقي كعامل اختزال، والمغنيسيوم النقي كعامل صناعة السبائك (توليد Tb-Mg)، واستخدام CaCl2 كعامل تشكيل الخبث-. بعد الخلط، امزج جيدًا ثم ضعه في بوتقة التنتالوم وضعه في فرن الحث الفراغي متوسط ​​التردد. يتم رفع درجة الحرارة وتفريغها، ويتم إجراء التخفيض تحت حماية غاز الأرجون لتوليد سبيكة Mg-Tb. بعد اكتمال التخفيض، يتم إخراج المنتج وفصل المعدن والخبث. ثم استخدم فرن الحث الفراغي مع التقطير والتكثيف لمعدن التيربيوم لإجراء التقطير والتنقية لإزالة المغنيسيوم والكالسيوم. أخرج Tb النقي وقم بإذابة السبيكة للحصول على المنتج (Tb أكبر من أو يساوي 99%).

الطريقة الثالثة هي التقطير الاختزالي
تتمثل عملية هذه الطريقة في استخدام الفرق في ضغط البخار لكل عنصر لتنقية المعادن الأرضية النادرة تحت فراغ عالٍ. الشرط الأساسي للمعدن المنقى في هذه الطريقة هو أن ضغط البخار يجب أن يكون مرتفعًا بدرجة كافية للحصول على معدل تقطير أو تسامي عملي، ويجب أن يتم ذلك عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة التقطير المشترك للأكسيد- أو التسامي المشترك-، عادةً حوالي 1 600 درجة؛ لكن ضغط بخار Tb منخفض، Tb1939 درجة، 1.33 × 102 Pa). يؤدي هذا إلى العديد من الصعوبات في عملية التقطير، ولكن مع تحسين معدات وعمليات الإنتاج، يستخدم عدد قليل جدًا من المصانع المتقدمة تقنيًا أيضًا التقطير لإنتاج -Tb عالي النقاء.

تكنولوجيا النانو والجسيمات النانوية Tb4O7
وقد ركزت الابتكارات الحديثة على الاستفادة من أكسيد التيربيوم في تكنولوجيا النانو. تُظهر الجسيمات النانوية Tb4O7، المشتقة من أكسيد التيربيوم، خصائص كمومية فريدة، مما يفتح آفاقًا جديدة لتطوير أجهزة الاستشعار المتقدمة والإلكترونيات النانوية. يحمل هذا الابتكار وعدًا بإنشاء أجهزة إلكترونية أصغر حجمًا وأكثر كفاءة مع أداء محسّن.

التطبيقات الطبية الحيوية
تستكشف الأبحاث الجارية إمكانات مسحوق Tb4O7 في التطبيقات الطبية الحيوية. إن توافقه الحيوي وخصائصه المضيئة تجعله مرشحًا لأنظمة توصيل الأدوية المستهدفة والتصوير الحيوي. يمكن للابتكارات في هذا المجال أن تحدث ثورة في العلاجات الطبية، مما يوفر دقة محسنة ويقلل من الآثار الجانبية.

العلاج البيئي
توسعت تطبيقات مسحوق أكسيد التيربيوم لتشمل المعالجة البيئية. إن قدراتها على الامتصاص تجعلها فعالة في إزالة الملوثات من الماء والهواء، وإظهار قدرتها على مواجهة التحديات البيئية وتعزيز الحلول المستدامة.

شركة بكين FreeRun Technology Co.,Ltd. تأسست في عام 2020. وتقع في مقاطعة شاندونغ، وهي مقاطعة صناعية مهمة في الصين وواحدة من مناطق إنتاج المعادن الأرضية النادرة في الصين. منتجاتها الرئيسية هي مسحوق/سائل التلميع في أشباه الموصلات والبصريات وغيرها من المجالات، بالإضافة إلى الأتربة النادرة النانوية والأتربة النادرة اللامائية. ، تقوم الشركة بدمج البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات للأتربة النادرة. تشمل منتجات الشركة -أكاسيد الأتربة النادرة النانوية عالية النقاء، ومساحيق تلميع الأتربة النادرة، وسوائل التلميع الدقيقة، ومركبات الأتربة النادرة، والأتربة النادرة اللامائية وغيرها من المواد الأرضية النادرة الجديدة. ستوفر الشركة منتجات وخدمات عالية الجودة- في مجالات أشباه الموصلات CMP، وسيراميك أشباه الموصلات، وأنظمة الطاقة الفضائية، والتوجيه العسكري، والمركبات الكهربائية، والطاقة الجديدة، والانشطار البترولي، والطحن/التلميع الدقيق، والمواد الكيميائية الصيدلانية، والمواد الإلكترونية وغيرها من المجالات.