Terbium
| český název | Terbium |
| latinský název | Terbium |
| anglický název | Terbium |
| chemická značka | Tb |
| protonové číslo | 65 |
| relativní atomová hmotnost | 158,92534 |
| perioda | 6 |
| skupina | III.B |
| zařazení | lanthanoidy |
| rok objevu | 1843 |
| objevitel | Carl Mosander |
| teplota tání [°C] | 1356 |
| teplota varu [°C] | 3230 |
| hustota [g cm-3] | 8,253 |
| hustota při teplotě tání [g cm-3] | 7,65 |
| elektronegativita | 1,2 |
| oxidační stavy | III, IV |
| elektronová konfigurace | [Xe]4f9 6s2 |
| atomový poloměr [pm] | 225 |
| specifické teplo [J g-1K-1] | 0,18 |
| slučovací teplo [kJ mol-1] | 10,8 |
| tepelná vodivost [W m-1 K-1] | 11 |
| elektrická vodivost [S m-1] | 8,3.105 |
| 1. ionizační potenciál [eV] | 5,8639 |
| 2. ionizační potenciál [eV] | 11,525 |
| 3. ionizační potenciál [eV] | 21,91 |
| tvrdost podle Mohse | - |
| tvrdost podle Vickerse [MPa] | 863 |
| tvrdost podle Brinella [MPa] | 677 |
| modul pružnosti ve smyku [GPa] | 22 |
| modul pružnosti v tahu [GPa] | 56 |
| Curieův bod [K] | 222 |
| skupenství za norm. podmínek | s |
Chemické vlastnosti a reakce
Chemický prvek terbium je stříbřitě bílý, měkký, kujný a tažný kov. Existují dvě alotropické modifikace terbia, hexagonální α-Tb přechází při teplotě 1289°C na kubické β-Tb.
Chemická reaktivita terbia je nižší než u předchozích prvků ze skupiny lanthanoidů.
Na suchém vzduchu je terbium prakticky stálé, ve vlhkém prostředí se pomalu pokrývá vrstvičkou tmavě hnědého oxidu terbitého Tb2O3. Zahříváním v atmosféře kyslíku shoří na hnědý oxid terbito-terbičitý Tb4O7. S horkou vodou reaguje terbium velice pozvolna za vzniku vodíku, ale snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách za vzniku terbité soli:
2Tb + 6H2O → 2Tb(OH)3 + 3H2
2Tb + 6HCl → 2TbCl3 + 3H2
Tb + 6HNO3 → Tb(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Ve sloučeninách se terbium vyskytuje běžně v oxidačním čísle III, sloučeniny čtyřmocného terbia jsou značně nestabilní a samovolně se redukují. Vodné roztoky solí trojmocného i čtyřmocného terbia bývají obvykle bezbarvé. Práškové terbium je pyroforní.
Výskyt terbia v přírodě
V přírodě se terbium vyskytuje pouze ve formě trojmocných sloučenin společně s ostatními lanthanoidy. Samostatné minerály terbia nebyly popsány. Průměrný obsah terbia v zemské kůře činí 4,3 ppm.
Výroba a využití terbia
Výroba terbia pro technické účely se provádí obdobně jako výroba ostatních lantahanoidů loužením lanthanoidových rud směsí minerálních kyselin s následnou separací pomocí extrakce nebo na iontoměničích.
Příprava čistého terbia v kovové formě se obvykle provádí redukcí oxidu terbia Tb2O3 elementárním vápníkem. Metalotermická redukce oxidu terbitého vápníkem probíhá při teplotě 1000-1200°C ve zředěné argonové atmosféře:
Tb2O3 + 3Ca → 2Tb + 3CaO
V praxi se terbium spolu s europiem používá k výrobě luminoforů pro barevné televizní obrazovky, jako kontrastní látka v rentgenologii a mikrobiologii a společně s gadoliniem se používá k výrobě magnetooptických záznamových zařízení. Slitina s neodymem se používá k výrobě silných permanentních magnetů pro motory hybridních automobilů a generátory větrných elektráren. Sloučeniny trojmocného terbia pod zdrojem UV světla intenzivně zeleně světélkují, této vlastnosti se využívá k tvorbě ochranných prvků na moderních bankovkách.
Zdroje
- GSCHNEIDNER, Karl; BÜNZLI, Jean-Claude; PECHARSKY, Vitalij. Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Vol. 39. Amsterdam: North Hollands. 2009. ISBN 978-0-444-53221-3.