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Telurio (símbolo químico Te, número atómico 52) es un elemento químico relativamente raro que pertenece al grupo de metaloides; sus propiedades químicas son intermedias entre las de los metales y los no metales. De color plateado, parece estaño, pero químicamente está más relacionado con el selenio y el azufre.

Este elemento se usa principalmente en aleaciones. Por ejemplo, cuando se agrega al plomo, mejora la resistencia y durabilidad del metal; cuando se alea con acero inoxidable y cobre, los hace más viables. Cuando se alea con cadmio y mercurio, forma un semiconductor sensible al infrarrojo. Además, se usa en cerámicas, vidrios y tapas de granallado. El telururo de bismuto es útil para dispositivos termoeléctricos, y el telururo de cadmio tiene aplicaciones potenciales en células fotovoltaicas para energía solar. Cuando se agrega zinc al teluro de cadmio, el producto es extremadamente adecuado para su uso en detectores de estado sólido para rayos X y rayos gamma.

Sin embargo, el telurio y sus compuestos deben considerarse tóxicos y deben manejarse con cuidado. La exposición incluso a pequeñas cantidades de telurio puede generar un olor a ajo en el aliento, el sudor y la orina. Los síntomas adicionales de exposición al elemento o sus compuestos (en concentraciones relativamente altas) incluyen dolor de cabeza, disnea, debilidad, erupción cutánea, sabor metálico en la boca y marcas de color negro azulado en los dedos, el cuello, la cara y las encías. La muerte puede ocurrir por edema pulmonar. Una persona expuesta a compuestos de telurio debe recibir atención médica.

Ocurrencia y producción

En la naturaleza, el telurio a veces se encuentra en su forma elemental, pero se encuentra con mayor frecuencia como telururos de oro y plata, como los minerales calaverita, krennerita, petzita y silvanita. Los compuestos de telurio son los únicos compuestos químicos del oro que se encuentran en la naturaleza. Sin embargo, a diferencia del oro, el telurio también se encuentra combinado con otros elementos, formando sales metálicas.

La principal fuente de telurio proviene de los lodos anódicos producidos durante el refinado electrolítico del blíster de cobre. Además, es un componente de los polvos de la refinación de plomo en los altos hornos. El telurio se produce principalmente en los Estados Unidos, Canadá, Perú y Japón.

El telurio de grado comercial, que no es tóxico si se maneja adecuadamente, generalmente se comercializa como menos polvo de malla 200, pero también está disponible como losas, lingotes, barras y grumos.

Historia

Telurio (de la palabra latina Dinos, que significa "tierra") fue descubierta en 1782 por el húngaro Franz-Joseph Müller von Reichenstein (Müller Ferenc) en Transilvania. Otro científico húngaro, Pál Kitaibel, descubrió el elemento de forma independiente en 1789, pero luego le dio el crédito a Müller. Fue nombrado en 1798 por Martin Heinrich Klaproth, quien lo había aislado antes.

La década de 1960 trajo crecimiento en aplicaciones termoeléctricas para telurio, así como su uso en acero de mecanizado libre, que se convirtió en el uso dominante.

Características notables

Cristal de telurio.

En la tabla periódica, el telurio se encuentra en el grupo 16 (anteriormente grupo 6A), entre selenio y polonio. Junto con azufre, selenio y polonio, es miembro de la familia de elementos de oxígeno, también llamada calcógenos. Además, se encuentra en el período cinco, entre antimonio y yodo.

En su estado puro y cristalino, el teluro tiene un color blanco plateado y un brillo metálico. Cuando el elemento se precipita de una solución de ácido teluroso (H2TeO3) o ácido telúrico (H6TeO6), parece tener una forma amorfa. Sin embargo, existe cierto debate sobre si esta forma es realmente amorfa o está compuesta de cristales diminutos.

El telurio es frágil y se puede pulverizar fácilmente. Cuando se quema en el aire, produce una llama azul verdosa y forma dióxido de teluro. En su estado fundido, el elemento es corrosivo para el cobre, el hierro y el acero inoxidable.

Químicamente, el telurio está relacionado con el azufre y el selenio y forma compuestos similares. Sin embargo, si bien el azufre y el selenio no son metales, el telurio (así como el polonio) se clasifica como metaloide.

El telurio es un semiconductor de tipo P. Su conductividad, que es más alta en ciertas direcciones, aumenta ligeramente con la exposición a la luz. Se puede dopar con varios metales, como estaño, cobre, plata y oro.

Isótopos

Hay 30 isótopos conocidos de teluro, con masas atómicas que van desde 108 a 137. El teluro natural se compone de ocho isótopos (enumerados en la tabla a la derecha), tres de los cuales son radiactivos. Entre todos sus isótopos radiactivos, 128Te tiene la vida media más larga (2.2 × 1024 años).

Compuestos

El telurio puede formar una variedad de compuestos. Algunos ejemplos se dan a continuación.

  • Telururo de bismuto (III) (Bi2Te3): Este compuesto es un semiconductor y un material termoeléctrico eficiente para dispositivos utilizados en refrigeración o generación de energía portátil. Aunque generalmente es un material de bajo riesgo, puede ser fatal si se ingieren grandes dosis. Uno debe evitar respirar su polvo. Además, su reacción con el agua puede liberar humos tóxicos.
  • Telururo de cadmio (CdTe): este compuesto cristalino es un material útil para las células solares (fotovoltaica). Se utiliza como material óptico infrarrojo para ventanas ópticas y lentes. Se puede alear con mercurio para hacer un material detector de infrarrojos versátil (HgCdTe). Aleado con una pequeña cantidad de zinc, es un excelente detector de rayos X y rayos gamma (CdZnTe) en estado sólido.
  • Telururo de plata (Ag2Te): se presenta en la naturaleza en forma de minerales hessita y empressita. Es un semiconductor que se puede dopar para tener conductividad de tipo n o de tipo p. Al calentar, se pierde plata del material.
  • Ácido telúrico (H6TeO6 o Te (OH)6): Es un ácido débil, formando Tellurate sales con bases fuertes.1 Además, es un agente oxidante. Se puede formar por la oxidación de teluro o dióxido de teluro con peróxido de hidrógeno o trióxido de cromo.
  • Dióxido de telurio (TeO2 o paratellurita): este óxido sólido es el producto principal de la quema de telurio en el aire. Es altamente insoluble en agua y completamente soluble en ácido sulfúrico concentrado. Es anfótero, lo que significa que puede actuar como ácido o como base, dependiendo de la solución en la que se encuentre. Se usa como material acústico-óptico. También es un formador de vidrio condicional, lo que significa que formará un vidrio con pequeñas adiciones de un segundo compuesto como un óxido o haluro. TeO2 Las gafas tienen altos índices de refracción, se transmiten a la región del infrarrojo medio del espectro electromagnético y tienen propiedades útiles para la amplificación de fibra óptica.
  • Hexafluoruro de telurio (TeF6): Es un gas incoloro, altamente tóxico con mal olor. Se prepara más comúnmente pasando gas flúor sobre el teluro de metal a 150 ° C. Por debajo de esta temperatura, se forma una mezcla de fluoruros inferiores, que incluye tetrafluoruro de telurio y decafluoruro de ditellurio. Las propiedades físicas del hexafluoruro de teluro se parecen a las del análogo de azufre, pero a diferencia de este último, no es químicamente inerte. Se hidroliza en agua para formar ácido telúrico, y reacciona con Te por debajo de 200 ° C.

Aplicaciones

  • El telurio se usa principalmente en aleaciones con otros metales. Considere algunos ejemplos.
    • Aleado con plomo, mejora la resistencia y durabilidad del material, y disminuye la acción corrosiva del ácido sulfúrico.
    • Cuando se agrega al acero inoxidable o al cobre, hace que estos metales sean más viables.
    • Está aleado con hierro fundido para controlar el frío.
    • Cuando se alea con cadmio y mercurio, forma telururo de mercurio cadmio, un semiconductor sensible al infrarrojo.
  • El telurio también se usa en cerámica y vidrios de calcogenuro.
  • Se utiliza en gorras de granallado.
  • Telururo de bismuto (Bi2Te3) se utiliza en dispositivos termoeléctricos para refrigeración o generación de energía portátil.
  • El telururo de cadmio (CdTe) tiene aplicaciones potenciales en paneles solares. Se han obtenido algunas de las eficiencias más altas para la generación de energía eléctrica de células solares mediante el uso de este material. Se utiliza como material óptico infrarrojo para ventanas ópticas y lentes.
  • Si el telururo de cadmio se alea con algo de zinc para formar CdZnTe, este material se usa en detectores de estado sólido para rayos X y rayos gamma.

Precauciones

El telurio y sus compuestos deben considerarse tóxicos y deben manejarse con cuidado. Una persona expuesta a tan solo 0.01 miligramos (o menos) de teluro por metro cúbico de aire desarrolla "aliento de teluro", que tiene un olor a ajo. El mismo olor también está presente en el sudor y la orina. El cuerpo metaboliza el teluro en cualquier estado de oxidación, convirtiéndolo en dimetil teluro. Este producto es volátil y huele a ajo.

La exposición al telurio o sus compuestos también puede causar dolor de cabeza, disnea, debilidad, erupción cutánea y un sabor metálico en la boca. Además, puede producir marcas de color negro azulado en los dedos, el cuello, la cara y las encías. La muerte puede ocurrir por edema pulmonar. Las personas expuestas a los compuestos de telurio deben recibir atención médica.

Ver también

Notas

  1. ↑ Holleman, A. F. y E. Wiberg. "Química Inorgánica." Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5

Referencias

  • Laboratorio Nacional de Los Alamos - Telurio Recuperado el 5 de diciembre de 2007.

Enlaces externos

Todos los enlaces recuperados el 18 de noviembre de 2015.

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