InfoNu.nl > Wetenschap > Scheikunde > Terbium: Het element

Terbium: Het element

Terbium: Het element Terbium is een lanthanide, in 1843 ontdekt door Carl Gustaf Mosander. Hij trof het element aan bij het ontleden van "verontreinigingen" in yttriumoxide. Pas rond 1900 lukte het Georges Urbain het element te isoleren door middel van ionenuitwisseling. De naam "terbium" is afgeleid van de plaatsnaam Yt(terby) in Zweden. Terbium is een buigzaam, gemakkelijk te vervormen metaal en zacht genoeg om met een mes te snijden. Vergeleken met de meeste andere lanthaniden is het bij kamertemperatuur redelijk bestand tegen zuurstof in de lucht.

Plaats van terbium in het periodiek systeem

Terbium is een element met het symbool Tb en atoomnummer 65.Het is een zeldzaam aardmetaal dat commercieel gewonnen wordt uit vooral de erts monaziet. Als andere zeldzame metalen vormt het driewaardige ionen Tb3+s, maar ook Tb4+ ion komt voor. Het zilvergrijze metaal terbium behoort tot de reeks zeldzame aarden (lanthaniden). De oxide (Tb2O3) is een witte poeder en de heptaoxide (Tb4O7) een donkere roodbruine stof. De heptaoxide bevat terbium in zowel +3 en +4 oxidatie toestanden. Tb3+ ionen lichten groen op (luminiceren) als ze aangeslagen worden.

Algemene eigenschappen van het element terbium

NaamSymboolAtoom-
nummer
GroepPeriodeBlokReeksKleur
TerbiumTb65Scandium-
groep
Periode 6F-blokLanthaniden:
  • Lanthaan Cerium
  • Praseodymium Neodymium
  • Promethium Samarium
  • Europium Gadolinium
  • Terbium Dysprosium
  • Holmium Erbium
  • hulium Ytterbium Lutetium
Zilverwit

Chemische eigenschappen van het element terbium

Atoommassa (u)ElektronenconfiguratieOxidatietoestandenElektronegativiteit (Pauling)Atoomstraal (pm)ionisatiepotentiaal (kJ/mol)
158,9253[Xe]4f9 6s2+31,21,21e 566
2e 1112
3e 2114

Fysische eigenschappen van het element terbium

Dicht
heid
(kg/m3)
Smelt-
punt
(K)
Kook-
punt
(K)
Aggregatie-
toestand
Smelt-
warmte
(kJ/mol)
Verdampings-
warmte
(kJ/mol)
Kristal-
structuur
Specifieke
warmte
(J/kg.K)
Elektrische
weerstand
(μΩ.cm)
Warmte-
geleiding
(W/m.K)
822916303500vast16,3391Hexa-
gonaal
18011611,1

Isotopen van het element terbium

Terbium heeft maar een stabiele isotoop namelijk 159Tb. Er zijn ruim 30 radio isotopen. De langste levertijd heeft 158Tb met 180 jaar. De rest van deze radiotopen heeft veel kortere halveringstijden.

De stabielste isotopen van terbium

IsotoopRA(%)Halveringstijdverval viaVE(MeV)Vervalproducten
157TbSynthetisch71 jaarEV1,36157Gd
158TbSynthetisch180 Jaarbeta-1,22158Dy
159Tb100Stabiel met 94 neutronen

Voorkomen en winning van het element terbium

In de natuur komt terbium niet voor als vrij element maar gebonden aan andere elementen, tot oxiden, fluoriden etc. Het komt voor in meerdere mineralen zoals gadoliniet, ceriet, monaziet en bastnäsiet, altijd samen met andere lanthaniden. Belangrijke ertsen zijn monaziet, en bastnaesiet. De eerste is een orthophosphate LnPO4 (Ln staat voor een mengsel van lanthaniden), de tweede is een fluoridecarbonate LnCO3F. Vaak vorkomende lanthaniden in deze mineralen zijn: cerium, lanthanum, neodymium, en praseodymium. Ook komen voor ytrrium en thorium die radioactief is waarvan de verval producten voor die de winning van terbium bemoeilijken omdat ze en hun vervalproducten radioactief zijn. Moderne winning van de lanthanide-zouten gebeurt met ionenwisselaars. Uit de zouten wordt zuiver terbium verkregen door reductie van bijv. TbF3 met calcium volgens:
  • 2TbF3 + 3Ca → 2Tb + 3CaF2

Toepassingen van terbium

Industriële toepassingen zijn:
  • Ter verrijking van calciumfluoride, calciumwolframaat enstrontiummolybdaat voor de halfgeleiderindustrie.
  • Natriumterbiumboraat wordt gebruikt als lasermateriaal, het geeft coherent licht met een golflengte van 0,546 μm.
  • Als hybridisatieprobe in de biochemie.
  • Een terbium-ijzer legering wordt gebruikt om metallische films voor magneto-optische registratie van gegevens.
  • Hybride auto motoren zijn voorzien van elektrische motoren en alle elektrische motoren zijn gebaseerd op magneten. Deze magneten moeten hun magnetisme behouden bij hoge temperaturen. Legeren van neodymium met terbium en dysprosium produceert zulke magneten. Deze magneten worden ook gebruikt in de elektromotoren van windturbines, waarbij hoge temperaturen ontstaan.
  • De luminescentie van Tb3 + is belangrijk en heeft een aantal toepassingen. Terbium wordt gebruikt kleurfosforen voor verlichtings toepassingen zoals trichromatische verlichting en voor beeldbuizen van de kleuren TV. Het creërt ook de groene kleur op high-definition schermen.
  • Tb3 + ionen worden gebruikt om de aanwezigheid van microben aan te tonen. Aangebrachte terbiumchloride belicht met UV-licht zal binnen enkele minuten groen oplichten indien er microscopisch leven aanwezig is.
  • Bescherming bankbiljetten tegen vervalsen. UV-licht op een eurobiljet resulteert in groene fluorescentie van terbium Tb3+; rood van europium Eu3+, en blauw van thulium TM3+.
  • Het gebruik van terbium neemt toe, het wordt veel gebruikt in katalysatoren.
  • Terfenol-D (een terbium, dysprosium, ijzer legering) expandeert en contracteert in aanwezigheid van een magnetisch veld (magnetostrictie). Het wordt o.a. gebruikt in de "Soundbug" luidspreker.
  • Terbium wordt gebruikt als doteerstof in halfgeleiders en optische vezels.

Invloed van terbium op milieu en volksgezondheid

  • Over schadelijke gevolgen van terbium is weinig bekend. Men verwacht dat het zich gedraagt als de andere, alle zeldzame chemicaliën hebben vergelijkbare eigenschappen. Terbium wordt beschouwd als matig giftig.
  • Terbium kan in huishoudelijke apparatuur zitten, zoals in kleurentelevisies, in fluorescerende lampen, in spaarlampen en glas.
  • Terbium is als vele andere stoffen, gevaarlijk in niet geventileerde werkruimte, omdat de dampen en gassen met de lucht ingeademd worden, met mogelijk longembolie als gevolg. Wanneer terbium zich in het lichaam ophoopt kan het de lever beschadigen.
  • Terbium wordt op veel plaatsen in het milieu gedumpt. Dit wordt gedaan door bedrijven verwant aan de petroleumindustrie. Maar ook in het milieu storten van huishoudelijke apparatuur. Terbium accumuleert geleidelijk in bodems en waterbodems en dit leidt via de voedselketen tot een toenemende concentratie in mens en dier. Bij waterdieren veroorzaakt terbium schade aan de cellen, met negatieve effecten voor o.m. het functioneren van het zenuwstelsel.

Lees verder

© 2014 - 2019 Custor, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Holmium: Het elementHolmium: Het elementHolmium is een scheikundig element met symbool Ho en atoomnummer 67. Het is een zacht goed vervormbare zilverwitte lanth…
Thulium: Het elementThulium: Het elementIn 1879 is thulium ontdekt door de Zweed Per Teodor Cleve tijdens bestuderen van onzuiverheden in lanthanide-oxiden. Na…
Dysprosium: Het elementDysprosium: Het elementDysprosium(van Grieks dysprositos = moeilijk toegankelijk) is een scheikundig element met symbool Dy en atoomnummer 66.…
Ytterbium: Het elementYtterbium: Het elementYtterbium is een scheikundig element met symbool Yb en atoomnummer 70. Het is een helder, zilverachtig, zacht, kneedbaar…
Meitnerium: Het elementMeitnerium: Het elementMeitnerium is een scheikundig element met symbool Mt en atoomnummer 109. Het is een zeer radioactief synthetische elemen…
Bronnen en referenties
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Terbium
  • http://www.webelements.com/terbium/
  • http://www.lenntech.nl/periodiek/elementen/tb.htm
  • http://www.chemicool.com/elements/terbium.html
  • http://sciencenotes.org/?attachment_id=342(afbeelding terbium embleem
  • http://news.nost.jp/2010/12/zeldzame-en-schaarse-metalen/(afbeelding "periodiek systeem")
  • http://images-of-elements.com/archives.php(afbeelding stuk terbium)

Reageer op het artikel "Terbium: Het element"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Custor
Laatste update: 13-04-2015
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Scheikunde
Special: Zeldzame aardmetalen
Bronnen en referenties: 7
Schrijf mee!