Telurio
El telurio es un elemento químico , de símbolo Te y número atómico 52. Es un metaloide frágil, ligeramente tóxico, raro y de color blanco plateado . El telurio está químicamente relacionado con el selenio y el azufre , los tres calcógenos . Ocasionalmente se encuentra en su forma nativa como cristales elementales. El telurio es mucho más común en el Universo en su conjunto que en la Tierra. Su extrema rareza en la corteza terrestre, comparable a la del platino , se debe en parte a su formación de un hidruro volátil que provocó que el telurio se perdiera en el espacio como gas durante la formación nebular caliente de la Tierra. [10]
Los compuestos que contienen telurio fueron descubiertos por primera vez en 1782 en una mina de oro en Kleinschlatten , Transilvania (hoy Zlatna, Rumania ) por el mineralogista austríaco Franz-Joseph Müller von Reichenstein , aunque fue Martin Heinrich Klaproth quien nombró al nuevo elemento en 1798 en honor al latín tellus 'tierra'. Los minerales de telururo de oro son los compuestos de oro naturales más notables. Sin embargo, no son una fuente comercialmente significativa de telurio en sí, que normalmente se extrae como un subproducto de la producción de cobre y plomo .
En el ámbito comercial, el principal uso del telurio son los paneles solares de CdTe y los dispositivos termoeléctricos . Una aplicación más tradicional en el cobre ( telurio de cobre ) y las aleaciones de acero , donde el telurio mejora la maquinabilidad , también consume una parte considerable de la producción de telurio. El telurio se considera un elemento crítico desde el punto de vista tecnológico . [11]
El telurio no tiene ninguna función biológica, aunque los hongos pueden usarlo en lugar de azufre y selenio en aminoácidos como la telurocisteína y la telurometionina. [12] En los humanos, el telurio se metaboliza parcialmente en telururo de dimetilo , (CH 3 ) 2 Te, un gas con un olor parecido al del ajo exhalado en el aliento de las víctimas de exposición o envenenamiento con telurio.
Características
Propiedades físicas
El telurio tiene dos alótropos , cristalino y amorfo. Cuando es cristalino , el telurio es de color blanco plateado con un brillo metálico. Los cristales son trigonales y quirales ( grupo espacial 152 o 154 dependiendo de la quiralidad), como la forma gris del selenio . Es un metaloide frágil y fácilmente pulverizable. El telurio amorfo es un polvo negro-marrón preparado precipitándolo a partir de una solución de ácido telúrico o ácido telúrico (Te(OH) 6 ). [13] El telurio es un semiconductor que muestra una mayor conductividad eléctrica en ciertas direcciones dependiendo de la alineación atómica ; [14] la conductividad aumenta ligeramente cuando se expone a la luz ( fotoconductividad ). [15] Cuando está fundido, el telurio es corrosivo para el cobre, el hierro y el acero inoxidable . De los calcógenos (elementos de la familia del oxígeno), el telurio tiene los puntos de fusión y ebullición más altos, a 722,66 y 1261 K (449,51 y 987,85 °C), respectivamente. [16]
Propiedades químicas
El telurio cristalino está formado por cadenas helicoidales paralelas de átomos de Te, con tres átomos por vuelta. Este material gris resiste la oxidación por el aire y no es volátil. [17]
Isótopos
El telurio natural tiene ocho isótopos. Seis de esos isótopos, 120 Te, 122 Te, 123 Te, 124 Te, 125 Te y 126 Te, son estables. Los otros dos, 128 Te y 130 Te, son ligeramente radiactivos, [18] [19] [20] con vidas medias extremadamente largas, incluyendo 2,2 × 10 24 años para 128 Te. Esta es la vida media más larga conocida entre todos los radionucleidos [21] y es aproximadamente 160 billones (10 12 ) de veces la edad del universo conocido .
Se conocen otros 31 radioisótopos artificiales del telurio, con masas atómicas que van desde 104 a 142 y con vidas medias de 19 días o menos. También se conocen 17 isómeros nucleares , con vidas medias de hasta 154 días. A excepción del berilio-8 y las ramas de emisión alfa retardada en beta en algunos nucleidos más ligeros , el telurio ( 104 Te a 109 Te) es el segundo elemento más ligero con isótopos conocidos por sufrir desintegración alfa, siendo el antimonio el más ligero. [18]
La masa atómica del telurio (127,60 g·mol −1 ) supera al del yodo (126,90 g·mol −1 ), el siguiente elemento en la tabla periódica. [22]
Aparición
Con una abundancia en la corteza terrestre comparable a la del platino (alrededor de 1 μg/kg), el telurio es uno de los elementos sólidos estables más raros. [23] En comparación, incluso el tulio , el más raro de los lantánidos estables , tiene abundancias de cristales de 500 μg/kg (véase Abundancia de los elementos químicos ). [24]
La rareza del telurio en la corteza terrestre no es un reflejo de su abundancia cósmica. El telurio es más abundante que el rubidio en el cosmos, aunque el rubidio es 10.000 veces más abundante en la corteza terrestre. Se cree que la rareza del telurio en la Tierra se debe a las condiciones durante la clasificación preacrecional en la nebulosa solar, cuando la forma estable de ciertos elementos, en ausencia de oxígeno y agua , estaba controlada por el poder reductor del hidrógeno libre. En este escenario, ciertos elementos que forman hidruros volátiles , como el telurio, se agotaron gravemente a través de la evaporación de estos hidruros. El telurio y el selenio son los elementos pesados más agotados por este proceso. [10]
El telurio se encuentra a veces en su forma nativa (es decir, elemental), pero se encuentra más a menudo como los telururos de oro como la calaverita y la krennerita (dos polimorfos diferentes de AuTe 2 ), petzita , Ag 3 AuTe 2 , y silvanita , AgAuTe 4 . La ciudad de Telluride, Colorado , fue nombrada con la esperanza de un hallazgo de telururo de oro (que nunca se materializó, aunque se encontró mineral de oro metálico). El oro en sí mismo generalmente se encuentra sin combinar, pero cuando se encuentra como un compuesto químico, a menudo se combina con telurio. [25]
Aunque el telurio se encuentra con oro con más frecuencia que en forma no combinada, se encuentra incluso más a menudo combinado como telururos de metales más comunes (por ejemplo, melonita , NiTe 2 ). También existen minerales naturales de telurito y telurato , formados por la oxidación de telururos cerca de la superficie de la Tierra. A diferencia del selenio, el telurio no suele reemplazar al azufre en los minerales debido a la gran diferencia en los radios iónicos. Por lo tanto, muchos minerales de sulfuro comunes contienen cantidades sustanciales de selenio y solo trazas de telurio. [26]
En la fiebre del oro de 1893, los mineros de Kalgoorlie desecharon un material pirítico en su búsqueda de oro puro, que se utilizó para rellenar baches y construir aceras. En 1896, se descubrió que ese material era calaverita , un telururo de oro, y desencadenó una segunda fiebre del oro que incluyó la explotación de las calles. [27]
En 2023, los astrónomos detectaron la creación de telurio durante la colisión entre dos estrellas de neutrones. [28]
Historia
El telurio ( del latín tellus , que significa «tierra») fue descubierto en el siglo XVIII en un mineral de oro de las minas de Kleinschlatten (hoy Zlatna), cerca de la actual ciudad de Alba Iulia , en Rumania. Este mineral era conocido como «Faczebajer weißes blättriges Golderz» (mineral de oro blanco en forma de hoja de Faczebaja, nombre alemán de Facebánya, ahora Fața Băii en el condado de Alba ) o antimonalischer Goldkies (pirita de oro antimónica), y según Anton von Rupprecht, era Spießglaskönig ( argent molybdique ), que contenía antimonio nativo . [29] En 1782, Franz-Joseph Müller von Reichenstein , que entonces se desempeñaba como inspector jefe austríaco de minas en Transilvania, concluyó que el mineral no contenía antimonio sino sulfuro de bismuto . [30] Al año siguiente, informó que esto era erróneo y que el mineral contenía principalmente oro y un metal desconocido muy similar al antimonio. Después de una investigación exhaustiva que duró tres años e incluyó más de cincuenta pruebas, Müller determinó la gravedad específica del mineral y observó que cuando se calienta, el nuevo metal emite un humo blanco con un olor parecido al del rábano ; que imparte un color rojo al ácido sulfúrico ; y que cuando esta solución se diluye con agua, tiene un precipitado negro. Sin embargo, no fue capaz de identificar este metal y le dio los nombres de aurum paradoxum (oro paradójico) y metallum problematicum (metal problema), porque no exhibía las propiedades predichas para el antimonio. [31] [32] [33]
En 1789, un científico húngaro, Pál Kitaibel , descubrió el elemento de forma independiente en un mineral de Deutsch-Pilsen que se había considerado molibdenita argentífera , pero más tarde le dio el crédito a Müller. En 1798, recibió su nombre de Martin Heinrich Klaproth , quien lo había aislado anteriormente del mineral calaverita . [34] [32] [33] [35]
A principios de la década de 1920, Thomas Midgley Jr. descubrió que el telurio evitaba el golpeteo del motor cuando se añadía al combustible, pero descartó esta opción debido a su olor difícil de erradicar. Midgley descubrió y popularizó el uso del tetraetilo de plomo . [36]
En la década de 1960, aumentaron las aplicaciones termoeléctricas del telurio (como telururo de bismuto ) y en aleaciones de acero de fácil mecanizado , que se convirtieron en el uso dominante. Estas aplicaciones fueron superadas por la creciente importancia del CdTe en las células solares de película delgada en la década de 2000. [11]
Producción
La mayor parte del Te (y Se) se obtiene de depósitos de pórfido de cobre , donde se encuentra en cantidades traza. [37] El elemento se recupera de los lodos de ánodo de la refinación electrolítica del cobre blíster . Es un componente de los polvos provenientes de la refinación de plomo en altos hornos . El tratamiento de 1000 toneladas de mineral de cobre produce aproximadamente un kilogramo (2,2 libras) de telurio. [38]
Los lodos anódicos contienen seleniuros y telururos de metales nobles en compuestos con la fórmula M2Se o M2Te ( M = Cu, Ag, Au). A temperaturas de 500 °C, los lodos anódicos se tuestan con carbonato de sodio bajo aire. Los iones metálicos se reducen a los metales, mientras que el telururo se convierte en telurito de sodio . [39]
Los teluritos pueden lixiviarse de la mezcla con agua y normalmente están presentes como hidroteluritos HTeO 3 − en solución. Los selenitos también se forman durante este proceso, pero pueden separarse añadiendo ácido sulfúrico . Los hidroteluritos se convierten en dióxido de telurio insoluble mientras que los selenitos permanecen en solución. [39]
3+ OH − + H2SO4 → TeO2 + SO2−
4+ 2H2O
El metal se produce a partir del óxido (reducido) ya sea por electrólisis o haciendo reaccionar el dióxido de telurio con dióxido de azufre en ácido sulfúrico. [39]
4+ 4H +
El telurio de calidad comercial se comercializa generalmente como polvo de 200 mallas , pero también está disponible en placas, lingotes, barras o trozos. El precio de fin de año del telurio en 2000 era de 30 dólares estadounidenses por kilogramo. En los últimos años, el precio del telurio aumentó debido a una mayor demanda y una oferta limitada, y llegó a alcanzar los 220 dólares estadounidenses por libra en 2006. [40] [41] El precio anual promedio del telurio con una pureza del 99,99 % aumentó de 38 dólares estadounidenses por kilogramo en 2017 a 74 dólares estadounidenses por kilogramo en 2018. [11] A pesar de la expectativa de que los métodos de producción mejorados duplicarán la producción, el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DoE) anticipa un déficit de suministro de telurio para 2025. [42]
En la década de 2020, China produjo aproximadamente el 50% del telurio del mundo y fue el único país que extrajo telurio como objetivo principal en lugar de como subproducto. Este dominio fue impulsado por la rápida expansión de la industria de células solares en China. En 2022, los mayores proveedores de telurio por volumen fueron China (340 toneladas), Rusia (80 t), Japón (70 t), Canadá (50 t), Uzbekistán (50 t), Suecia (40 t) y Estados Unidos (sin datos oficiales). [43]
Compuestos
El telurio pertenece a la familia de elementos calcógenos (grupo 16) de la tabla periódica, que también incluye oxígeno , azufre , selenio y polonio : Los compuestos de telurio y selenio son similares. El telurio exhibe los estados de oxidación −2, +2, +4 y +6, siendo +4 el más común. [13]
Telururos
La reducción del metal Te produce los telururos y politelururos, Te n 2− . El estado de oxidación −2 se exhibe en compuestos binarios con muchos metales, como el telururo de zinc , ZnTe , producido al calentar el telurio con zinc. [44] La descomposición de ZnTe con ácido clorhídrico produce telururo de hidrógeno ( H
2Te ), un análogo altamente inestable de los otros hidruros de calcógeno, H
2OH
2S y H
2Ver : [45]
2+ H
2Te
Haluros
El estado de oxidación +2 lo exhiben los dihaluros, TeCl
2, TeBr
2y TeI
2Los dihaluros no se han obtenido en forma pura, [46] : 274 aunque son productos conocidos de descomposición de los tetrahaluros en disolventes orgánicos, y los tetrahaloteluratos derivados están bien caracterizados:
2+ 2X−
→ TeX2−
4
donde X es Cl, Br o I. Estos aniones tienen una geometría plana cuadrada . [46] : 281 También existen especies aniónicas polinucleares, como el Te de color marrón oscuro.
2I2−
6, [46] : 283 y el Te negro
4I2−
14. [46] : 285
Con flúor, el Te forma el Te de valencia mixta.
2F
4y TeF
6En el estado de oxidación +6, el –OTeF
5El grupo estructural aparece en varios compuestos como HOTeF
5, B(OTeF
5)
3, Xe(OTeF
5)
2, Te(OTeF
5)
4y Te(OTeF
5)
6. [47] El anión antiprismático cuadrado TeF2−
8También está atestiguado. [39] Los otros halógenos no forman haluros con telurio en el estado de oxidación +6, sino solo tetrahaluros ( TeCl
4, TeBr
4y TeI
4) en el estado +4, y otros haluros inferiores ( Te
3Cl
2, Te
2Cl
2, Te
2Es
2, Te
2I y dos formas de TeI ). En el estado de oxidación +4 se conocen aniones halotelurátos, como TeCl2−
6y Te
2Cl2−
10También se han comprobado los cationes de halotelurio, incluido el TeI .+
3, encontrado en TeI
3AsF
6. [48]
Compuestos oxo
El monóxido de telurio se informó por primera vez en 1883 como un sólido amorfo negro formado por la descomposición térmica de TeSO
3en el vacío, desproporcionándose en dióxido de telurio , TeO
2y telurio elemental al calentarlo. [49] [50] Sin embargo, desde entonces, su existencia en fase sólida ha sido puesta en duda y está en disputa, aunque se sabe que es un fragmento de vapor; el sólido negro puede ser simplemente una mezcla equimolar de telurio elemental y dióxido de telurio. [51]
El dióxido de telurio se forma calentando el telurio en el aire, donde arde con una llama azul. [44] Trióxido de telurio, β- TeO
3, se obtiene por descomposición térmica de Te(OH)
6Se descubrió que las otras dos formas de trióxido reportadas en la literatura, las formas α y γ, no eran verdaderos óxidos de telurio en el estado de oxidación +6, sino una mezcla de Te4+
, OH−
y O−
2. [52] El telurio también exhibe óxidos de valencia mixta, Te
2Oh
5y Te
4Oh
9. [52]
Los óxidos de telurio y los óxidos hidratados forman una serie de ácidos, incluido el ácido teluroso ( H
2TeO
3), ácido ortotelúrico ( Te(OH)
6) y ácido metatelúrico ( (H
2TeO
4)
norte). [51] Las dos formas de ácido telúrico forman sales de telurato que contienen TeO2–
4y TeO6−
6aniones, respectivamente. El ácido teluroso forma sales de telurito que contienen el anión TeO2−
3. [53]
Cationes de zintl
4
Cuando el telurio se trata con ácido sulfúrico concentrado, el resultado es una solución roja del ion Zintl , Te2+
4. [54] La oxidación del telurio por AsF
5en SO líquido
2produce el mismo catión plano cuadrado , además del prismático trigonal , amarillo-naranja Te4+
6: [39]
5→ Te2+
4(AsF−
6)
2+ AsF
3
5→ Te4+
6(AsF−
6)
4+ 2 AsF
3
Otros cationes de telurio Zintl incluyen el polímero Te2+
7y el Te azul-negro2+
8, que consta de dos anillos de telurio de 5 miembros fusionados. El último catión se forma por la reacción del telurio con hexacloruro de tungsteno : [39]
6→ Te2+
8(WCI−
6)
2
También existen cationes intercalcógenos, como el Te
2Sí2+
6(geometría cúbica distorsionada) y Te
2Sí2+
8Estos se forman oxidando mezclas de telurio y selenio con AsF
5o SbF
5. [39]
Compuestos de organotelurio
El telurio no forma fácilmente análogos de alcoholes y tioles , con el grupo funcional –TeH, que se denominan teluroles . El grupo funcional –TeH también se atribuye utilizando el prefijo tellanyl- . [55] Al igual que el H 2 Te , estas especies son inestables con respecto a la pérdida de hidrógeno. Los teluraéteres (R–Te–R) son más estables, al igual que los teluróxidos . [56]
Materiales cuánticos de tritelururo
Recientemente, los físicos y científicos de materiales han estado descubriendo propiedades cuánticas inusuales asociadas con compuestos estratificados compuestos de telurio que se combina con ciertos elementos de tierras raras , así como itrio (Y). [57]
Estos nuevos materiales tienen la fórmula general de R Te 3 , donde " R " representa un lantánido de tierras raras (o Y), con la familia completa que consiste en R = Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er y Tm (aún no se han observado compuestos que contienen Pm, Eu, Yb y Lu). Estos materiales tienen un carácter bidimensional dentro de una estructura cristalina ortorrómbica , con losas de R Te separadas por láminas de Te puro. [57]
Se cree que esta estructura en capas 2D es lo que conduce a una serie de características cuánticas interesantes, como ondas de densidad de carga , alta movilidad de portadores , superconductividad en condiciones específicas y otras propiedades peculiares cuya naturaleza recién ahora está emergiendo. [57]
Por ejemplo, en 2022, un pequeño grupo de físicos del Boston College en Massachusetts dirigió un equipo internacional que utilizó métodos ópticos para demostrar un nuevo modo axial de una partícula similar al Higgs en compuestos R Te 3 que incorporan cualquiera de dos elementos de tierras raras ( R = La, Gd). [58] Esta partícula axial similar al Higgs, hipotética desde hace mucho tiempo, también muestra propiedades magnéticas y puede servir como candidata para la materia oscura . [59]
Aplicaciones
En 2022, las principales aplicaciones del telurio fueron las células solares de película delgada (40%), la termoelectricidad (30%), la metalurgia (15%) y el caucho (5%), y las dos primeras aplicaciones experimentaron un rápido aumento debido a la tendencia mundial a reducir la dependencia de los combustibles fósiles . [43] [11] En metalurgia, el telurio se agrega a las aleaciones de hierro , acero inoxidable , cobre y plomo. Mejora la maquinabilidad del cobre sin reducir su alta conductividad eléctrica. Aumenta la resistencia a la vibración y la fatiga del plomo y estabiliza varios carburos y en el hierro maleable. [11]
Catálisis heterogénea
Los óxidos de telurio son componentes de los catalizadores de oxidación comerciales. Los catalizadores que contienen Te se utilizan para la ruta de amoxidación al acrilonitrilo (CH 2 =CH–C≡N): [60]
En la producción de tetrametilenglicol se utilizan catalizadores relacionados :
Nicho
- El caucho sintético vulcanizado con telurio muestra propiedades mecánicas y térmicas que en algunos aspectos son superiores a las de los materiales vulcanizados con azufre . [61] [60]
- Los compuestos de telurio son pigmentos especializados para cerámica . [25]
- Los seleniuros y telururos aumentan en gran medida la refracción óptica del vidrio ampliamente utilizado en fibras ópticas de vidrio para telecomunicaciones. [62] [63]
- Se utilizan mezclas de selenio y telurio con peróxido de bario como oxidante en el polvo retardante de los detonadores eléctricos . [64]
- El bombardeo de neutrones sobre telurio es la forma más común de producir yodo-131 . [65] Este a su vez se utiliza para tratar algunas afecciones de la tiroides y como compuesto trazador en la fracturación hidráulica , entre otras aplicaciones.
Semiconductores y electrónica
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Los paneles solares de telururo de cadmio (CdTe) exhiben algunas de las mayores eficiencias para los generadores de energía eléctrica de células solares. [66]
En 2018, China instaló paneles solares de película fina con una potencia total de 175 GW, más que cualquier otro país del mundo; la mayoría de esos paneles estaban hechos de CdTe. [11] En junio de 2022, China estableció metas de generar el 25% del consumo energético e instalar 1.200 millones de kilovatios de capacidad para energía eólica y solar para 2030. Esta propuesta aumentará la demanda de telurio y su producción en todo el mundo, especialmente en China, donde los volúmenes anuales de refinación de Te aumentaron de 280 toneladas en 2017 a 340 toneladas en 2022. [43]
(Cd,Zn)Te es un material eficiente para detectarrayos X. [67] Se utiliza en el telescopio de rayos X espacial NuSTAR de la NASA .
El telururo de mercurio y cadmio es un material semiconductor que se utiliza en dispositivos de imágenes térmicas. [11]
Compuestos de organotelurio
Los compuestos de organotelurio son de interés principalmente en el contexto de la investigación. Se han examinado varios como precursores para el crecimiento epitaxial en fase de vapor de compuestos metalorgánicos de semiconductores II-VI . Estos compuestos precursores incluyen telururo de dimetilo , telururo de dietilo, telururo de diisopropilo, telururo de dialilo y telururo de metilalilo. [68] El telururo de diisopropilo (DIPTe) es el precursor preferido para el crecimiento a baja temperatura de CdHgTe por MOVPE . [69] Los compuestos metalorgánicos de mayor pureza tanto de selenio como de telurio se utilizan en estos procesos. Los compuestos para la industria de semiconductores se preparan mediante purificación por aductos . [70] [71]
El subóxido de telurio se utiliza en la capa de medios de los discos ópticos regrabables , incluidos los discos compactos regrabables ( CD-RW ), los discos de vídeo digital regrabables ( DVD-RW ) y los discos Blu-ray regrabables . [72] [73]
El telurio se utiliza en los chips de memoria de cambio de fase [74] desarrollados por Intel . [75] El telururo de bismuto (Bi 2 Te 3 ) y el telururo de plomo son elementos funcionales de los dispositivos termoeléctricos . El telururo de plomo muestra potencial en los detectores de infrarrojo lejano . [11]
Fotocátodos
El telurio aparece en varios fotocátodos utilizados en tubos fotomultiplicadores ciegos a la luz solar [76] y en fotoinyectores de alto brillo que impulsan los aceleradores de partículas modernos. El fotocátodo Cs-Te, que es predominantemente Cs 2 Te, tiene un umbral de fotoemisión de 3,5 eV y exhibe la combinación poco común de alta eficiencia cuántica (>10%) y alta durabilidad en entornos de vacío deficiente (dura meses bajo uso en cañones de electrones de RF). [77] Esto lo ha convertido en la opción preferida para los cañones de electrones de fotoemisión utilizados para impulsar láseres de electrones libres . [78] En esta aplicación, generalmente se impulsa a la longitud de onda de 267 nm, que es el tercer armónico de los láseres de zafiro de titanio de uso común . Se han desarrollado más fotocátodos que contienen Te utilizando otros metales alcalinos como rubidio, potasio y sodio, pero no han encontrado la misma popularidad que ha disfrutado el Cs-Te. [79] [80]
Material termoeléctrico
El telurio en sí mismo puede utilizarse como un material termoeléctrico elemental de alto rendimiento. Un Te trigonal con el grupo espacial de P3 1 21 puede transferirse a una fase aislante topológica, que es adecuada para un material termoeléctrico. Aunque a menudo no se lo considera un material termoeléctrico por sí solo, el telurio policristalino muestra un gran rendimiento termoeléctrico con un factor de mérito termoeléctrico, zT, tan alto como 1,0, que es incluso más alto que algunos de otros materiales termoeléctricos convencionales como SiGe y BiSb. [81]
El telururo, que es una forma compuesta de telurio, es un material TE más común. La investigación típica y en curso incluye Bi 2 Te 3 y La 3-x Te 4 , etc. Bi 2 Te 3 se usa ampliamente desde la conversión de energía hasta la detección y el enfriamiento debido a sus excelentes propiedades TE. El material TE basado en BiTe puede lograr una eficiencia de conversión del 8%, un valor zT promedio de 1,05 para aleaciones de telururo de bismuto de tipo p y 0,84 para aleaciones de telururo de bismuto de tipo n. [82] El telururo de lantano se puede usar potencialmente en el espacio profundo como generador termoeléctrico debido a la enorme diferencia de temperatura en el espacio. El valor zT alcanza un máximo de ~1,0 para un sistema La 3-x Te 4 con x cerca de 0,2. Esta composición también permite otra sustitución química que puede mejorar el rendimiento del TE. La adición de Yb, por ejemplo, puede aumentar el valor zT de 1,0 a 1,2 a 1275 K, que es mayor que el sistema de energía SiGe actual. [83]
Papel biológico
El telurio no tiene ninguna función biológica conocida, aunque los hongos pueden incorporarlo en lugar de azufre y selenio en aminoácidos como la teluro- cisteína y la teluro -metionina . [12] [84] Los organismos han mostrado una tolerancia muy variable a los compuestos de telurio. Muchas bacterias, como Pseudomonas aeruginosa y Gayadomonas sp, absorben telurito y lo reducen a telurio elemental, que se acumula y causa un oscurecimiento característico y a menudo dramático de las células. [85] [86] En la levadura, esta reducción está mediada por la vía de asimilación de sulfato. [87] La acumulación de telurio parece explicar una parte importante de los efectos de toxicidad. Muchos organismos también metabolizan el telurio en parte para formar telururo de dimetilo, aunque algunas especies también forman ditelururo de dimetilo. Se ha observado telururo de dimetilo en aguas termales en concentraciones muy bajas. [88] [89]
El agar telurito se utiliza para identificar miembros del género Corynebacterium , más típicamente Corynebacterium diphtheriae , el patógeno responsable de la difteria . [90]
Precauciones
| Peligros | |
|---|---|
| Etiquetado SGA : | |
   | |
| Peligro | |
| H317 , H332 , H360 , H412 [91] | |
| P201 , P261 , P280 , P308+P313 [92] | |
| NFPA 704 (rombo cortafuegos) | |
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El telurio y sus compuestos se consideran levemente tóxicos y deben manipularse con cuidado, aunque la intoxicación aguda es poco frecuente. [93] La intoxicación por telurio es particularmente difícil de tratar, ya que muchos agentes quelantes utilizados en el tratamiento de la intoxicación por metales aumentarán la toxicidad del telurio. No se ha informado de que el telurio sea cancerígeno, pero puede ser mortal si se inhala, se ingiere o se absorbe a través de la piel. [93] [94]
Los seres humanos expuestos a una concentración tan pequeña como 0,01 mg/m3 o menos en el aire exudan un olor desagradable parecido al del ajo, conocido como "aliento a telurio". [25] [95] Esto se debe a que el cuerpo convierte el telurio desde cualquier estado de oxidación en dimetiltelururo , (CH3 ) 2Te , un compuesto volátil con un olor penetrante parecido al del ajo. Los voluntarios que recibieron 15 mg de telurio todavía tenían este olor característico en su aliento ocho meses después. En los laboratorios, este olor permite discernir qué científicos son responsables de la química del telurio, e incluso qué libros han manipulado en el pasado. [96] Aunque no se conocen las vías metabólicas del telurio, generalmente se supone que se parecen a las del selenio, que se ha estudiado más ampliamente, porque los productos metabólicos metilados finales de los dos elementos son similares. [97] [98] [99]
Las personas pueden estar expuestas al telurio en el lugar de trabajo por inhalación, ingestión, contacto con la piel y contacto con los ojos. La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) limita ( límite de exposición permisible ) la exposición al telurio en el lugar de trabajo a 0,1 mg/m 3 durante una jornada laboral de ocho horas. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido el límite de exposición recomendado (REL) en 0,1 mg/m 3 durante una jornada laboral de ocho horas. En concentraciones de 25 mg/m 3 , el telurio es inmediatamente peligroso para la vida y la salud . [100]
Véase también
- La hélice telúrica de 1862 de Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois .
Notas
- ^ La expansión térmica del telurio es altamente anisotrópica : los parámetros (a 20 °C) para cada eje del cristal son α a = 29,6 × 10 −6 /K, α c = −2,28 × 10 −6 /K, y α promedio = α V /3 = 19,0 × 10 −6 /K. [3]
Referencias
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Fuentes citadas
- Greenwood, NN y Earnshaw, A. (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3365-9.
Enlaces externos
- Información mineral del USGS sobre selenio y telurio
- El telurio en la tabla periódica de vídeos (Universidad de Nottingham)
- CDC – Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos: telurio
