铽:化學元素-中文百科頻道

概述

铽為銀灰色金屬，有延展性，質較軟，可用刀切開；熔點1360°C，沸點3123°C，密度8.2294克/厘米³；铽在室溫下有很強的順磁性。铽在空氣中不易氧化，在高溫時容易氧化；可與硫酸、硝酸、鹵素反應。铽的氧化物廣泛用于制備發光材料。

發現

1843年瑞典的莫桑德（KarlG.Mosander）通過對钇土的研究，發現铽元素（terbium）。铽的應用大多涉及高技術領域，是技術密集、知識密集型的尖端項目，又是具有顯着經濟效益的項目，有着誘人的發展前景。

1843年由莫桑德爾（C.G.Mosander）發現。當初命名為氧化铒，1877年才正式命名為铽。1905年第一次由烏貝因（G.Urbain）提純制出。

在發現镧的同一時期裡，莫桑德爾對最初發現的钇進行了分析研究，并于1842年發表報告，明确最初發現的钇土不是單一的元素氧化物，而是三種元素的氧化物。他把其中的一種仍稱為钇土，其中一種命名為terbia（铽土）。元素符号定為Tb。它的命名來源和钇一樣，出自最初發現钇礦石的産地，瑞典斯德哥爾摩附近的小蛞姨乇齲╕tterby）。

铽和另兩個元素镧、铒的發現打開了發現稀土元素的第二道大門，是發現稀土元素的第二階段。他們的發現是繼铈和钇兩個元素後又找到稀土元素中的三個。一共是五個了。

礦藏分布

少量存在于磷铈钍砂和矽铍钇礦中。铽與其他稀土元素共存于獨居石砂中，其中铽的含量一般為0.03%。其他來源還有磷钇礦和黑稀金礦，兩者都是氧化物的混合物，含有高達1%的铽。

與其他稀土元素共存于獨居石砂中，其中铽的含量為0.03%。其他來源還有磷钇礦和黑稀金礦，兩者都是氧化物混合物，含有高達1%的铽。

物理性質

柔軟有延展性的銀灰色稀土金屬。高溫下易被空氣所腐蝕；室溫下腐蝕極慢。溶于酸，鹽類無色。氧化物Tb4O7是棕色。

物性數據

1.性狀：銀灰色金屬。

2.密度（g/mL,25℃）：8.27

3.相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：未确定

4.熔點（ºC）：1356

5.沸點（ºC,常壓）：3230

6.沸點（ºC,5.2kPa）：未确定

7.折射率：未确定

8.閃點（ºC）：未确定

9.比旋光度（º）：未确定

10.自燃點或引燃溫度（ºC）：未确定

11.蒸氣壓（mmHg,25ºC）：未确定

12.飽和蒸氣壓（kPa,ºC）：未确定

13.燃燒熱（KJ/mol）：未确定

14.臨界溫度（ºC）：未确定

15.臨界壓力（KPa）：未确定

16.油水（辛醇/水）分配系數的對數值：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

存儲方法

儲存于陰涼、幹燥的地方。遠離火源，氧化劑，水源。切勿與酸類物質一起存放。

合成方法

主要礦物為獨居石。用金屬鈣還原(在钽制坩埚中)铽的無水氟化物或無水氯化物可制得金屬铽。

由鈣熱還原氟化铽法制備。冶煉設備為真空感應爐，該設備要能調節控制爐溫高達1800℃，控溫精度±10℃，爐體真空可達10-5Pa。還原劑金屬鈣用鈣粒或鈣屑，都應是重蒸餾過的，其氧、氮等雜質含量要低。

氟化物鈣熱直接還原使用能耐氟化物腐蝕并不與稀土金屬作用的钽坩埚，由厚度為0.3～0.4mm钽片氩弧焊接而成。還原的保護氣氛使用氩氣。

将過量10%～15%的金屬鈣屑或鈣粒與氟化铽混勻，裝在钽坩埚中壓實，蓋好蓋子，然後放入真空感應爐中開始抽真空至10-2Pa後，緩慢加熱至400～600℃。在深脫氣後充入淨化的氩氣至6×10^4Pa，繼續升溫至800～1000℃，爐料開始明顯地發生還原反應。然後将溫度升至1750℃并保持10～15min，使金屬與渣熔化和彼此充分分層分離，從而獲得緻密的金屬錠。

氟化物鈣熱還原法隻能得到工業純的铽金屬。一般铽金屬的純度為95%～98%。為了提高還原産品的純度，需要使用經幹法氟化法制備的較純的氟化铽(含氧、氮、過渡金屬特别是鐵少)。

還原劑鈣使用前需要再于799.93Pa的氦分壓下蒸餾提純，并把提純過的鈣保存在充氦的密封幹燥箱内，以避免氧化及吸收空氣中水分。還原産品中鈣含量一般為0.2%～0.5%，坩埚雜質钽含量約為0.1%～0.5%。

應用領域

醫療：診斷人的骨和肺等使用的X射線照相必須用铽。為提高X射線底片的感光度，就需要受到X射線照射就能發出熒光的增感劑。提高底片感光度的增感劑Gd2O2S中就使用了Tb3+。

磁偏斜：材料在磁化方向上伸縮，即尺寸的改變叫磁偏斜，又叫做磁歪。铽-鐵，铽-镝-鐵具有大的磁偏斜效果，用于計算機打印機的打印頭及精密加工設備。這個秘密在于铽的平坦的4f電子雲的形狀，并且在加了磁場後，為了讓電子運動，依靠與其有對應關系的周圍原子的運動。

激活劑：熒光粉用于三基色熒光粉中的綠粉的激活劑，如铽激活的磷酸鹽基質、铽激活的矽酸鹽基質、铽激活的铈鎂鋁酸鹽基質，在激發狀态下均發出綠色光。

光磁盤：作為計算機記錄媒體的光磁盤，使用了铽-鐵-钴合金為代表的重稀土類元素-過渡金屬元素系列的合金。激光照射時，利用由表面磁化的反射光的變化寫入、讀出信息。

磁光貯存材料，铽系磁光材料已達到大量生産的規模，用Tb-Fe非晶态薄膜研制的磁光光盤，作計算機存儲元件，存儲能力提高10～15倍。

磁光玻璃：含铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技術中廣泛應用的旋轉器、隔離器和環形器的關鍵材料。特别是铽镝鐵磁緻伸縮合金（TerFenol）的開發研制，

Terfenol是70年代才發現的新型材料，該合金中有一半成份為铽和镝，有時加入钬，其馀為鐵，該合金由美國依阿華州阿姆斯實驗室首先研制，當Terfenol置于一個磁場中時，其尺寸的變化比一般磁性材料變化大這種變化可以使一些精密機械運動得以實現。

铽镝鐵開始主要用于聲納，已廣泛應用于多種領域，從燃料噴射系統、液體閥門控制、微定位到機械緻動器、機構和飛機太空望遠鏡的調節、機翼調節器到個别種類的揚聲器的制作等領域。

铽還可以用于船舶及管線等焊點的非破壞性檢查。

稀土類有許多磁性體和發光體，這些都是利用了稀土類的特殊性的電子（4f電子）旋轉方向和電子能量的遷移。

特種激光器和固态元件中用到少量的铽。

TB其他含義

結核

（TB）是由結核杆菌引起的慢性肺部感染，咳嗽、胸痛、咯血、潮熱、盜汗、消瘦、血沉增速為其主要臨床特征。在人體抵抗力降低的情況下，因感染結核杆菌而發病，具傳染性。

病原體及流行病學：

結核菌屬于分支杆菌屬，染色具有抗酸性，所以又叫抗酸杆菌。

能引起人結核病的有兩種，即人型結核菌和牛型結核菌，以人型為主。結核菌從病人或帶菌者的呼吸道分泌物排出，并随灰塵飛揚于空中傳與他人，尤其是開放型肺結核患者，其痰液更是主要的傳播來源。其次，咳嗽、噴嚏也可污染空氣。牛型結核菌株可随其乳汁傳播給人類。結核菌在陰濕處可生存6～8個月，但在沸水中，15分鐘即被殺死。

人體對結核菌抵抗力有兩種，一為自然免疫力，即先天性非特異性免疫力，另一為對結核菌特有的免疫力，為感染結核後産生的特異性免疫力，也是後天獲得性免疫力，多在兩次感染後4～8周産生，産生後可使結核菌素試驗呈陽性反應。結核杆菌易對抗痨藥産生耐藥性。

現代醫學病理：結核菌侵入人體後，可長期寄生而不發病，當機體抗力薄弱時，或受感染病菌量多，或菌的毒力較強時則可發病。