ТЕЛЛУР (от латинского tellus, родительный падеж telluris-Земля; лат. Tellurium) Те, химический элемент VI гр. периодической системы, относится к халькогенам, атомный номер 52, атомная масса 127,60. Природный ТЕЛЛУР состоит из восьми изотопов: ¹²⁰Те (0,089%), ¹²²Те (2,46%), ¹²³Те (0,89%), ¹²⁴Те (4,74%), ¹²⁵Те (7,03%), ¹²⁶Те (18,72%), ¹²⁸Те (31,75%) и ¹³⁰Те (34,27%). Конфигурация внешний электронной оболочки 5s² 5p⁴; степени окисления — 2, + 4, +6, редко +2; энергия ионизации при последоват. переходе от Те⁰ к Те⁶⁺ 9,010, 18,6, 28,0, 37,42, 58,8, 72,0 эВ; сродство к электрону ~ 2 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,10; атомный радиус 0,17 нм, ионные радиусы, нм (в скобках указаны координац. числа): Те² 0,207(6), Те⁴⁺ 0,066(3), 0,80(4), 0,111(6), Те⁶⁺ 0,057(4), 0,070(6).

Содержание в земной коре 1 • 10 % по массе. Известно около 100 минералов ТЕЛЛУР, в т.ч. самородный ТЕЛЛУР, алтаит РbТе, гессит Ag₂Te, силъванит AuAgTe₄, калаверит АuТе₂, тетра-димит Bi₂Te₂S. ТЕЛЛУР входит в качестве изоморфной примеси в сульфидные минералы-халькопирит, галенит, пирит, пентландит и др. ТЕЛЛУР извлекают в основные из медных, свинцовых, пиритных руд, где он находится как в рассеянном состоянии, так и в виде микровкрапленностей собств. минералов. Известны золото-теллуровые месторождения с собственно теллуровой минерализацией, не имеющие существенного значения.

Свойства. ТЕЛЛУР-серебристо-серое вещество с металлич. блеском, в тонких слоях на просвет-красно-коричневого цвета, в парах-золотисто-желтый. Кристаллизуется в гексагон. решетке, а = 0,44566 нм, с = 0,59268 нм, z = 3, пространств. группа P3₁21; структура состоит из параллельно расположенных спиральных цепочек; плотность 6,247 г/см³. ТЕЛЛУР называют аморфный ТЕЛЛУР с плотность ~ 5,9 г/см³, получаемый осаждением из r-ров, представляет собой микродисперсный кристаллический ТЕЛЛУР При давлении ~ 4,2 ГПа при 25 °С образуется модификация TeII со структурой типа b-Sn, а при ~6,3 ГПа-ТеIII с ромбоэдрич. структурой; обе модификации имеют металлич. свойства. Температура плавления 449,8 °С, температура кипения 990 °С; 25,8 Дж/(моль • К); 17,5 кДж/моль, 51,0 кДж/моль; 49,46 ДжДмоль • К); теплопро водность 1,8 Вт/(м•К)• температурный коэффициент линейного расширения 0,2•10^-6 К^-1; уравения температурной зависимости давления пара для кристаллического ТЕЛЛУР lgp (мм рт.ст.) = = 19,667 - 9232/T+ 2,100 lg T+ 2,308•10^-3 Т (298 - 723 К), для жидкого lgp (мм рт. ст.) = 6,402 — 6016/Т — -0,4001gT(723-_1263 K); r 3,7•10⁹ Ом•м, температурный коэффициент r 3,79•10^-3 К^-1; полупроводник p-типа, ширина запрещенной зоны 0,32 эВ. Расплав ТЕЛЛУР выше ~ 700 °С обладает металлической проводимостью. ТЕЛЛУР диамагнитен, магн. восприимчивость — 0,31•10^-9. Твердость по Моосу 2,3, по Бринеллю 180-270 МПа; сопротивление разрыву 10,8 МПа. ТЕЛЛУР хрупок, при нагревании становится пластичным.

Для ТЕЛЛУР нормальный электродный потенциал 0,56 В. ТЕЛЛУР, даже дисперсный, устойчив на воздухе, но при нагревании горит (пламя голубое с зеленым ореолом) с образованием ТеО₂ (см. Теллура оксиды). Кристаллический ТЕЛЛУР реагирует с водой выше 100°С, аморфный-выше 50 °С. Конц. растворы щелочей растворяют ТЕЛЛУР с образованием теллуридов и теллуритоз. Соляная кислота и разбавленый H₂SO₄ на ТЕЛЛУР не действуют, конц. H₂SO₄ растворяет его, образующиеся красные растворы содержат катион. Разб. HNO₃ окисляет ТЕЛЛУР до теллуристой кислоты Н₂ТеО₃ (соли-теллуриты), концентрированная-до Те₂О₃ (ОН) NO₃. Сильными окислителями (HСlО₃, КМnО₄ и др.) окисляется до теллуровой кислоты Н₆ТеО_б (соли-тел-лураты). ТЕЛЛУР раств. в растворах сульфидов и полисульфидов щелочных металлов (с образованием тиотеллуридов и тио-теллуритов), в солянокислых растворах Fed,. Реагирует с растворами солей Ag. В CS₂ не растворяется. С Сl₂, F₂ и Вr₂ реагирует при комнатной температуре, с I₂-при нагревании, сплавляется с S, P (соединений при этом не образует), As (давая As₂Te₃), с Si (с образованием Si₂Te₃ и SiTe), с Se (образуя при кристаллизации твердые растворы). С бором и углеродом непосредственно не взаимодействие, с СО при нагревании образует газообразный нестойкий карбонил ТеСО. При сплавлении с металлами получают теллуриды.

Теллуроводород Н₂Те-бесцв. газ с неприятным запахом; в жидком состоянии зеленовато-желтый, кристаллический-лимонно-желтый; температура кипения — 2°С, температура плавления — 51 °С; плотность 5,81 г/л; для газа 35,6 Дж/(моль • К), 99,7 кДж/моль,222,8 Дж/(моль • К); DH_пл 4,2 кДж/моль, 23 кДж/моль; а сухом воздухе при комнатной температуре медленно разлагается, во влажном окисляется до ТЕЛЛУР; при нагревании на воздухе горит, давая ТеО₂; растворимость в воде 0,1 М, водный раствор-слабая кислота, К₁ 2•10^-3; сильный восстановитель; получают взаимодействием Аl₂Те₃ с соляной кислотой, а также электролизом раствора H₂SO₄ с теллуровым катодом при 0°С; применяют для получения ТЕЛЛУР высокой чистоты.

Гексафторид ТеF₆-бесцв. газ; температура плавления — 37,8°С, т. возг. -38,6°С; плотность 10,7 г/л; для газа 117,6 Дж/(моль•К), -1318 кДж/моль, 336 ДжДмоль • К); 9 кДж/моль,27 кДж/моль; в сухом воздухе устойчив, не действует на стекло; в воде раств., постепенно гидролизу ясь с образованием фторотеллуровых кислот ТеF_n(ОН)_6-n, где n — от 1 до 4, и в конечном счете-теллуровой кислоты; с фторидами металлов образует соединение, например Ag[TeF₇] и Ba[TeF₈]; получают фторированием ТЕЛЛУР при нагревании. Тстрафторид TeF₄-кристаллы ромбич. сингонии; т. пл. 129,6°С, т. кип. 194°С (с различные); плотность 4,22 г/см³; очень гигроскопичен, легко гидролизуется; с фторидами щелочных металлов образует пентафторотеллураты M[TeF₅]; получают действием SeF₄ на ТеО₂. Фториды ТЕЛЛУР-фторирующие агенты.

Тетрахлорид ТеCl₄-желтые кристаллы; температура плавления 224°С, температура кипения 381,8°С; плотность 3,01 г/см³; уравение температурной зависимости давления пара gp (мм рт. ст.) = 8,791 — - 3941/T (497 - 653 К); -323,8 кДж/моль, 18,9 кДж/молъ,71,1 кДж/моль; очень гигроскопичен, водой гидролизуется; в конц. НCl раств., образуя хлоротел-луровую кислоту Н₂ТеCl₆; из солянокислых растворов экстрагируется трибутилфосфатом и др. органическое растворителями; с хлоридами щелочных металлов образует гекса- М₂[ТеСl₆] и пентахлортел-лураты М[ТеCl₅], с хлоридами Al, Fe(III), Zr и др.-комплексы с катионами, например ТеCl₃ [GaCl₄]; получают хлорированием ТЕЛЛУР; ТеСl₄-исходное вещество для получения ТЕЛЛУР высокой чистоты. Коричневый дихлорид ТеCl₂ устойчив в парах и может быть сконденсирован в жидкость. Получены также два кристаллич. низших хлорида-серебристо-серый Те₂Сl₃ и метастабильный черный с металлич. блеском Те₂Сl.

Осаждением из водных растворов можно получить сульфиды TeS₂ и TeS₃, разлагающиеся при нагревании; известны TeS₇ и Te₇S₁₀. Тиотеллураты (например, Na₂TeS₃) может быть получены растворением ТЕЛЛУР в растворе полисульфидов щелочных металлов или S-в растворах полителлуридов, а также сплавлением. Тиотеллураты-промежуточные продукты в некоторых процессах извлечения ТЕЛЛУР См. также Теллурорганические соединения.

Получение. Осн. источники ТЕЛЛУР-шламы электролитич. рафинирования Сu и шламы сернокислотного производства, а также щелочные дроссы рафинирования Pb . При переработке сернокислотных шламов методом обжига (см. Селен)Т. остается в огарке, который выщелачивают соляной кислотой. Из солянокислого раствора пропусканием SO₂ осаждают Se, после чего раствор разбавляют до содержания кислоты 10-12% и при нагревании действием SO₂ осаждают ТЕЛЛУР

При спекании шламов с содой и последующей выщелачивании ТЕЛЛУР переходит в раствор и при нейтрализации осаждается в виде ТеО₂. ТЕЛЛУР получают либо прямым восстановлением ТеО₂ углем, либо осаждением при действии SO₂ на солянокислые растворы ТеО₂. При переработке шламов сульфидным методом (выщелачивание раствором Na₂S) ТЕЛЛУР выделяют из раствора (после осаждения Se аэрацией) действием сухого Na₂S₂O₃:

Na₂TeS₃ + 2Na₂SO₃ : Те + 2Na₂S₂O₃ + Na₂S

При переработке медеэлектролитных шламов ТЕЛЛУР в основные переходит в содовые шлаки, получающиеся при переплавке остатков на золото-серебряный сплав ("металл Дорэ"). При использовании сульфатизации часть ТЕЛЛУР переходит в сульфатные растворы вместе с Си. Из них ТЕЛЛУР осаждают действием металлич. Си:

Н₂ТеО₃ + 4H₂SO₄ + 6Сu : Те + Си₂Те + 4CuSO₄ + 6Н₂О

Из содовых шлаков ТЕЛЛУР извлекают после растворения в воде либо нейтрализацией с осаждением ТеО₂ (его очищают переосаждением из сульфидных или кислых растворов, растворяют в щелочи и выделяют ТЕЛЛУР электролизом), либо прямо из содового раствора электролизом осаждают черновой ТЕЛЛУР Его восстанавливают Al в щелочном растворе:

6Те + 2Al + SNaOH : 3Na₂Te₂ + 2NaAlO₂ + 4Н₂О Затем ТЕЛЛУР осаждают аэрацией:

2Na₂Te₂ + 2Н₂О + О₂ : 4Те + 4NaOH

Для очистки ТЕЛЛУР используют переосаждение из кислых, щелочных или теллуридных растворов. Дополнит. очистка достигается при переплавке порошкообразного ТЕЛЛУР с добавкой NaNO₃ и др. реагентов. Для получения ТЕЛЛУР высокой чистоты используют его летучие соединение, в частности ТеСl₄, который очищают дистилляцией или ректификацией и экстракцией из солянокислого раствора. После гидролиза хлорида ТеО₂ восстанавливают Н₂. Иногда для очистки используют также Н₂Те. На завершающих стадиях очистки применяют вакуумную сублимацию, дистилляцию или ректификацию ТЕЛЛУР, а также зонную плавку или направленную кристаллизацию.

Определение. Большинство методов качеств. обнаружения ТЕЛЛУР основано на окислит.-восстановит. реакциях. При использовании щелочных растворов станнита, фосфорноватистой кислоты и др. восстановителей получают черный или коричневый осадок, в реакциях с солями Си и персульфатом Na-красно-коричневый комплекс Cu(II). Из органическое реагентов применяют антразо, который в солянокислой среде с соединениями ТЕЛЛУР дает сине-зеленый осадоколо

Количественно ТЕЛЛУР определяют гравиметрически (с осаждением либо элементарного ТЕЛЛУР при действии восстановителей, либо ТеО₂), титриметрически (чаще других используют тиосульфатный и иодометрич. методы), фотометрич. и флуорометрич. методами (основаны на образовании комплексов с серосодержащими органическое реагентами -висмутолом II, диэтилдитиокарбаматом, тиомочевиной и их производными, а также с органическое основаниями -производными пиразо-лона и родаминовыми красителями). Используют полярог-рафич. и атомно-адсорбционный методы.

Применение. Важнейшая область применения ТЕЛЛУР—синтез различные теллуридов, обладающих полупроводниковыми свойствами. ТЕЛЛУР используют также в металлургии для легирования чугуна и стали, Рb, Сu (для повышения их механические и химический стойкости). ТЕЛЛУР и его соединение применяют в производстве катализаторов, спец. стекол, инсектицидов, гербицидов и т.п.

Мировое производство ТЕЛЛУР (без СССР) около 220 т/год (1985). Осн. производители-Япония, США и Канада.

ТЕЛЛУР в 1782 выделил И. Мюллер, в 1789-П. Китабейль, в 1798 ТЕЛЛУР выделил и идентифицировал М. Клапрот.

ТЕЛЛУР и в особенности его соединение токсичны. ТЕЛЛУР вызывает тошноту, бронхиты, пневмонию и пневмосклероз, нарушения нуклеинового и белкового обмена и др. ПДК ТЕЛЛУР в воздухе 0,01 мг/м³, в воде 0,01 мг/л.

Литература: Чижиков Д. М., Счастливый В. П., Теллур и теллуриды, М., 1966; Сошникова Л. А., Купченко М. М., Переработка медеэлектро-литных шламов, М., 1978. См. также лит. при ст. Селен. П. И. Федоров.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей