铽:化学元素-中文百科频道

概述

铽为银灰色金属，有延展性，质较软，可用刀切开；熔点1360°C，沸点3123°C，密度8.2294克/厘米³；铽在室温下有很强的顺磁性。铽在空气中不易氧化，在高温时容易氧化；可与硫酸、硝酸、卤素反应。铽的氧化物广泛用于制备发光材料。

发现

1843年瑞典的莫桑德（KarlG.Mosander）通过对钇土的研究，发现铽元素（terbium）。铽的应用大多涉及高技术领域，是技术密集、知识密集型的尖端项目，又是具有显着经济效益的项目，有着诱人的发展前景。

1843年由莫桑德尔（C.G.Mosander）发现。当初命名为氧化铒，1877年才正式命名为铽。1905年第一次由乌贝因（G.Urbain）提纯制出。

在发现镧的同一时期里，莫桑德尔对最初发现的钇进行了分析研究，并于1842年发表报告，明确最初发现的钇土不是单一的元素氧化物，而是三种元素的氧化物。他把其中的一种仍称为钇土，其中一种命名为terbia（铽土）。元素符号定为Tb。它的命名来源和钇一样，出自最初发现钇矿石的产地，瑞典斯德哥尔摩附近的小蛞姨乇龋╕tterby）。

铽和另两个元素镧、铒的发现打开了发现稀土元素的第二道大门，是发现稀土元素的第二阶段。他们的发现是继铈和钇两个元素后又找到稀土元素中的三个。一共是五个了。

矿藏分布

少量存在于磷铈钍砂和硅铍钇矿中。铽与其他稀土元素共存于独居石砂中，其中铽的含量一般为0.03%。其他来源还有磷钇矿和黑稀金矿，两者都是氧化物的混合物，含有高达1%的铽。

与其他稀土元素共存于独居石砂中，其中铽的含量为0.03%。其他来源还有磷钇矿和黑稀金矿，两者都是氧化物混合物，含有高达1%的铽。

物理性质

柔软有延展性的银灰色稀土金属。高温下易被空气所腐蚀；室温下腐蚀极慢。溶于酸，盐类无色。氧化物Tb4O7是棕色。

物性数据

1.性状：银灰色金属。

2.密度（g/mL,25℃）：8.27

3.相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：未确定

4.熔点（ºC）：1356

5.沸点（ºC,常压）：3230

6.沸点（ºC,5.2kPa）：未确定

7.折射率：未确定

8.闪点（ºC）：未确定

9.比旋光度（º）：未确定

10.自燃点或引燃温度（ºC）：未确定

11.蒸气压（mmHg,25ºC）：未确定

12.饱和蒸气压（kPa,ºC）：未确定

13.燃烧热（KJ/mol）：未确定

14.临界温度（ºC）：未确定

15.临界压力（KPa）：未确定

16.油水（辛醇/水）分配系数的对数值：未确定

17.爆炸上限（%,V/V）：未确定

18.爆炸下限（%,V/V）：未确定

19.溶解性：未确定

存储方法

储存于阴凉、干燥的地方。远离火源，氧化剂，水源。切勿与酸类物质一起存放。

合成方法

主要矿物为独居石。用金属钙还原(在钽制坩埚中)铽的无水氟化物或无水氯化物可制得金属铽。

由钙热还原氟化铽法制备。冶炼设备为真空感应炉，该设备要能调节控制炉温高达1800℃，控温精度±10℃，炉体真空可达10-5Pa。还原剂金属钙用钙粒或钙屑，都应是重蒸馏过的，其氧、氮等杂质含量要低。

氟化物钙热直接还原使用能耐氟化物腐蚀并不与稀土金属作用的钽坩埚，由厚度为0.3～0.4mm钽片氩弧焊接而成。还原的保护气氛使用氩气。

将过量10%～15%的金属钙屑或钙粒与氟化铽混匀，装在钽坩埚中压实，盖好盖子，然后放入真空感应炉中开始抽真空至10-2Pa后，缓慢加热至400～600℃。在深脱气后充入净化的氩气至6×10^4Pa，继续升温至800～1000℃，炉料开始明显地发生还原反应。然后将温度升至1750℃并保持10～15min，使金属与渣熔化和彼此充分分层分离，从而获得致密的金属锭。

氟化物钙热还原法只能得到工业纯的铽金属。一般铽金属的纯度为95%～98%。为了提高还原产品的纯度，需要使用经干法氟化法制备的较纯的氟化铽(含氧、氮、过渡金属特别是铁少)。

还原剂钙使用前需要再于799.93Pa的氦分压下蒸馏提纯，并把提纯过的钙保存在充氦的密封干燥箱内，以避免氧化及吸收空气中水分。还原产品中钙含量一般为0.2%～0.5%，坩埚杂质钽含量约为0.1%～0.5%。

应用领域

医疗：诊断人的骨和肺等使用的X射线照相必须用铽。为提高X射线底片的感光度，就需要受到X射线照射就能发出荧光的增感剂。提高底片感光度的增感剂Gd2O2S中就使用了Tb3+。

磁偏斜：材料在磁化方向上伸缩，即尺寸的改变叫磁偏斜，又叫做磁歪。铽-铁，铽-镝-铁具有大的磁偏斜效果，用于计算机打印机的打印头及精密加工设备。这个秘密在于铽的平坦的4f电子云的形状，并且在加了磁场后，为了让电子运动，依靠与其有对应关系的周围原子的运动。

激活剂：荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂，如铽激活的磷酸盐基质、铽激活的硅酸盐基质、铽激活的铈镁铝酸盐基质，在激发状态下均发出绿色光。

光磁盘：作为计算机记录媒体的光磁盘，使用了铽-铁-钴合金为代表的重稀土类元素-过渡金属元素系列的合金。激光照射时，利用由表面磁化的反射光的变化写入、读出信息。

磁光贮存材料，铽系磁光材料已达到大量生产的规模，用Tb-Fe非晶态薄膜研制的磁光光盘，作计算机存储元件，存储能力提高10～15倍。

磁光玻璃：含铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技术中广泛应用的旋转器、隔离器和环形器的关键材料。特别是铽镝铁磁致伸缩合金（TerFenol）的开发研制，

Terfenol是70年代才发现的新型材料，该合金中有一半成份为铽和镝，有时加入钬，其馀为铁，该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制，当Terfenol置于一个磁场中时，其尺寸的变化比一般磁性材料变化大这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。

铽镝铁开始主要用于声纳，已广泛应用于多种领域，从燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、机构和飞机太空望远镜的调节、机翼调节器到个别种类的扬声器的制作等领域。

铽还可以用于船舶及管线等焊点的非破坏性检查。

稀土类有许多磁性体和发光体，这些都是利用了稀土类的特殊性的电子（4f电子）旋转方向和电子能量的迁移。

特种激光器和固态元件中用到少量的铽。

TB其他含义

结核

（TB）是由结核杆菌引起的慢性肺部感染，咳嗽、胸痛、咯血、潮热、盗汗、消瘦、血沉增速为其主要临床特征。在人体抵抗力降低的情况下，因感染结核杆菌而发病，具传染性。

病原体及流行病学：

结核菌属于分支杆菌属，染色具有抗酸性，所以又叫抗酸杆菌。

能引起人结核病的有两种，即人型结核菌和牛型结核菌，以人型为主。结核菌从病人或带菌者的呼吸道分泌物排出，并随灰尘飞扬于空中传与他人，尤其是开放型肺结核患者，其痰液更是主要的传播来源。其次，咳嗽、喷嚏也可污染空气。牛型结核菌株可随其乳汁传播给人类。结核菌在阴湿处可生存6～8个月，但在沸水中，15分钟即被杀死。

人体对结核菌抵抗力有两种，一为自然免疫力，即先天性非特异性免疫力，另一为对结核菌特有的免疫力，为感染结核后产生的特异性免疫力，也是后天获得性免疫力，多在两次感染后4～8周产生，产生后可使结核菌素试验呈阳性反应。结核杆菌易对抗痨药产生耐药性。

现代医学病理：结核菌侵入人体后，可长期寄生而不发病，当机体抗力薄弱时，或受感染病菌量多，或菌的毒力较强时则可发病。