imported>AlexN-2004: В этой Википедии есть значения у термина с символом химического элемента.

2026-02-13T21:54:43Z

В этой Википедии есть значения у термина с символом химического элемента.

Новая страница

{{Перенаправление|Tb|TB (значения)}}{{Карточка химического элемента
| имя = Те́рбий / Terbium (Tb)
| символ = Tb
| номер = 65
| внизу= [[Берклий|Bk]]
| изображение = Terbium-2.jpg
| подпись = Образец тербия
| внешний вид = Мягкий, вязкий [[металл]] серебристо-белого цвета
| атомная масса = 158,92535(2)<ref name=AME2020>{{AME2020|II}}</ref>
| радиус атома = 180
| энергия ионизации 1 = 569,0 (5,90)
| группа = 3 (устар. IIIB)
| период = 6
| блок = [[f-элементы|f-элемент]]
| конфигурация = [Xe] 6s24f9
| ковалентный радиус = 159
| радиус иона = (+4e) 84 (+3e) 92,3
| электроотрицательность = 1,2
| электродный потенциал = Tb←Tb3+ −2,31 В
| степени окисления = +1, +3, +4
| плотность = 8,229
| теплоёмкость = 29<ref name="ХЭ">{{ХЭ|автор=Мартыненко Л. И., Моисеев С. Д., Киселев Ю. М.|статья=Тербий|том= 4|страницы= 531—532}}</ref>
| теплопроводность = 11,1
| температура плавления = 1629 К (1356 °С)
| теплота плавления =
| температура кипения = 3396 К (3123 °С)
| теплота испарения = 389
| молярный объём = 19,2
| структура решётки = Гексагональная
| параметры решётки = {{math|''a''}}=3,600 Å {{math|''c''}}=5,694
| отношение c/a = 1,582
| температура Дебая =
}}{{Элемент периодической системы|align=center|fontsize=100%|number=65}}
'''Те́рбий''' ([[Химические знаки|химический символ]] — Tb, от {{lang-la|Terbium}}) — [[химический элемент]] [[3 группа элементов|3-й группы]] (по [[Короткая форма периодической системы элементов|устаревшей классификации]] — побочной подгруппы третьей группы, IIIB) [[Шестой период периодической системы|шестого периода]] [[Периодическая система химических элементов|периодической системы химических элементов]] [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Д.И. Менделеева]] с [[атомный номер|атомным номером]] 65. Название восходит к селению Иттербю в Швеции<ref name=ХЭ/>.

Относится к семейству [[лантаноид]]ов (иттриевая подгруппа)<ref name=ХЭ/>. Как и любой лантаноид, тербий принадлежит к [[Редкоземельные элементы|редкоземельным элементам]] и [[Переходные металлы|переходным металлам]].

[[Простое вещество]] '''тербий''' — мягкий [[металл]] серебристо-белого цвета<ref name=ХЭ/>.

{{-|left}}

== История ==
В 1843 году шведский химик [[Мосандер, Карл Густав|К. Г. Мосандер]] обнаружил примеси в концентрате Y2O3 и выделил из него три фракции: иттриевую, розовую ''terbia'' (которая содержала современный элемент [[эрбий]]) и бесцветную ''erbia'' (содержала элемент тербий, нерастворимый оксид тербия имеет коричневый оттенок). Из-за бесцветности ''erbia'' существование этого соединения долгое время подвергалось сомнению, также были перепутаны названия фракций. Тербий в исходном концентрате составлял около 1 %, однако этого было достаточно, чтобы придать ему желтоватый оттенок. Чистый тербий в начале XX века первым получил французский химик [[Урбэн, Жорж|Жорж Урбэн]], использовавший технологию [[ионный обмен|ионного обмена]]<ref name=history>{{книга|автор =Gupta C. K., Krishnamurthy N.|заглавие =Extractive metallurgy of rare earths|ответственный=| издательство=CRC Press| год = 2005| страниц=504 |страницы=5| ссылка=https://books.google.com/?id=E1npz8pwmYwC&pg=PA5|isbn =0-415-33340-7|язык=en}}</ref>.

== Происхождение названия ==
Наряду ещё с тремя химическими элементами ([[эрбий]], [[иттербий]], [[иттрий]]) получил название в честь шведской деревни [[Иттербю]] ({{lang-sv|Ytterby}}), находящегося на острове Ресарё, входящем в [[Стокгольмский архипелаг]].

== Нахождение в природе ==
{{details|Редкоземельные элементы}}

[[Кларковое число|Кларк]] тербия в земной коре — 4,3 г/т<ref name=ХЭ/>. Содержание в морской воде порядка 10−7 мг/л<ref name=ХЭ/>.

=== Месторождения ===
Тербий никогда не встречается в природе в виде свободного элемента, однако он содержится во многих минералах, например в [[гадолинит]]е, [[ксенотим]]е, [[церит]]е, [[монацит]]е, [[эвксенит]]е, [[бастнезит]]е, [[лопарит]]е и т. д.<ref name=ХЭ/>

Тербий входит в состав семейства лантаноидов, которые часто встречаются в [[Китайская Народная Республика|Китае]], [[США]], [[Казахстан]]е, [[Россия|России]], [[Украина|Украине]], [[Австралия|Австралии]], [[Бразилия|Бразилии]], [[Индия|Индии]], [[Скандинавия|Скандинавии]]. Значительны запасы в глубоководном [[ил]]овом месторождении редкоземельных минералов у тихоокеанского острова [[Минамитори]] в исключительной экономической зоне Японии<ref>{{статья |автор=Takao Y. et al. |заглавие=The tremendous potential of deep-sea mud as a source of rare-earth elements |издание=Scientific Reports |год=2018 |том=8 |выпуск= |номер= |страницы=5763-1—5763-8 |ссылка=https://www.nature.com/articles/s41598-018-23948-5.pdf |doi=10.1038/s41598-018-23948-5 |arxiv= |bibcode= |язык=en |archive-date=2019-01-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190123175230/https://www.nature.com/articles/s41598-018-23948-5.pdf }} {{free access}}</ref>.

== Физические свойства ==
Полная электронная конфигурация атома тербия: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f9. Энергии ионизации при последовательном переходе от Tb0 до Tb5+: 5,85 [[эВ]]; 11,52 эВ; 21,91 эВ; 39,79 эВ; 66,5 эВ. Атомный радиус 177 пм. Ионный радиус Tb3+ составляет 106 пм ([[координационное число]] 6); 112 пм (к.ч. 7); 118 пм (к.ч. 8); 124 пм (к.ч. 9). У иона Tb4+ ионные радиусы 90 пм (к.ч. 6), 102 пм (к.ч. 8)<ref name=ХЭ/>.

Тербий как простое вещество при нормальных условиях — [[Пластичность (физика)|пластичный]], мягкий (тербий настолько мягок, что его можно резать ножом) металл серебристо-белого цвета. Легко поддаётся механической обработке. Природный тербий не [[Радиоактивность|радиоактивен]]<ref name=ХЭ/>.

Известны три [[кристаллические модификации]] тербия. При нормальных условиях существует α-тербий, образующий кристаллы {{Крист|синг=6|гр=''P''63/''mmc'' |a=0,36010 |b=|c=0,56936 |alpha=|beta=|gamma=|Z=2 |d=8,272|рп=1|nocat=}}, решётка типа [[Магний|магния]]. При температурах выше 1287 °C устойчив β-тербий, образующий кристаллы {{Крист|синг=к |гр=''Im''3''m'' |a=0,402 |b= |c= |alpha=|beta=|gamma=|Z=2|d=8,12|рп=1|nocat=}}, решётка типа [[железо|α-железа]]. Энтальпия полиморфного перехода между этими модификациями составляет 5 кДж/моль. При давлении выше 1 [[ГПа]] устойчива модификация, образующая кристаллы {{Крист|синг=3г|гр=''R''{{overline|3}}''m''|a=0,883|b=|c=|alpha=23,42|beta=|gamma=|Z=3|d=|рп=1|nocat=}}, решётка типа [[Самарий|самария]]<ref name=ХЭ/>.

Температура плавления 1357 °C<ref name=ХЭ/>, по другим сведениям 1356 °C<ref name=CRC/>. Температура кипения 3227 °C<ref name=ХЭ/>, по другим сведениям 3230 °C<ref name=CRC/>.

Молярная теплоёмкость {{math|''C''{{sub_sup|''p''|0}}}} 29 Дж/(моль·К). Энтальпия плавления {{math|Δ''H''{{sub_sup|пл|0}}}} 10,8 кДж/моль. Энтальпия испарения {{math|Δ''H''{{sub_sup|исп|0}}}} 388 кДж/моль. Энтропия {{math|''S''{{sub_sup|298|0}}}} 73,5 Дж/(моль·К)<ref name=ХЭ/>.

[[Коэффициент теплового расширения|Температурный коэффициент линейного расширения]] 1,18{{e|−5}} К−1. [[Твёрдость по Бриннелю]] литого тербия при 20 °C составляет 677 МПа. [[Удельное электрическое сопротивление|Удельное сопротивление]] 1,16{{e|−6}} Ом·м<ref name=ХЭ/>.

Альфа-тербий является [[Парамагнетики|парамагнетиком]], при температуре ниже [[Точка Нееля|точки Нееля]] −43,0 °C (230,2 К) становится [[антиферромагнетик]]ом, при температуре ниже [[Точка Кюри|точки Кюри]] −53,6 °C (219,6 К) переходит в [[Ферромагнетизм|ферромагнитное]] состояние<ref name=ХЭ/>.

=== Изотопы ===
{{main|Изотопы тербия}}
Единственным стабильным изотопом тербия является 159Tb. Самым долгоживущим радиоактивным изотопом является 158Tb с периодом полураспада 180 лет.

== Химические свойства ==
Медленно окисляется в сухом воздухе, несколько быстрее — при нагревании во влажном воздухе. Медленно окисляется кипящей водой, реагирует с минеральными кислотами, [[Халькогены|халькогенами]], [[Галогены|галогенами]], [[азот]]ом, [[водород]]ом (при нагревании). В реакциях обычно образует производные Tb(III), ион Tb3+ устойчив в водных средах, имеет розовую окраску. Ион Tb+ известен только в составе [[хлорид тербия(I)|монохлорида]] TbCl, гидролизуется. Производные Tb(IV) в водных растворах малоустойчивы, гидратированный Tb4+ существуют только в виде гетерополианионов. Твёрдые оксиды и фториды Tb(IV) стабильны<ref name=ХЭ/>.

== Получение ==
Выделяют тербий из смеси редкоземельных элементов методами [[Ионообменная хроматография|ионообменной хроматографии]] или [[Экстракция|жидкостной экстракции]].

=== Цены ===
Главным поставщиком редкоземельных элементов является Китай. Грамотно проводимая им ценовая политика привела к резкому повышению цен (в 5-10 раз) в 2010—2011 годах<ref>{{Статья|автор=Самсонов Н. Ю., Семягин И. Н.|заглавие=Обзор мирового и российского рынка редкоземельных металлов|ссылка=http://lib.ieie.nsc.ru/docs/SamsonovObzorECO2014-2.pdf|издание=Всероссийский экономический журнал ЭКО|год=2014|том=|номер=2 (476)|страницы=45—54|язык=ru|archive-date=2016-10-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20161002023229/http://lib.ieie.nsc.ru/docs/SamsonovObzorECO2014-2.pdf}}</ref>. Цена за один килограмм металлического тербия достигала 4400$<ref>{{Cite web|url=http://tdm96.ru/?p=829|title=Динамика цен на РЗМ 2011-2012гг.|author=|work=|date=|publisher=tdm96.ru|access-date=2016-10-01|archive-date=2016-10-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20161002051143/http://tdm96.ru/?p=829|url-status=live}}</ref>, к 2016 году цена снизилась до 1000$<ref>{{Cite web|url=http://tdm96.ru/?p=1556|title=Обзор рынка РЗМ 2016г.|author=|work=|date=|publisher=tdm96.ru|access-date=2016-10-01|archive-date=2016-10-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20161002051959/http://tdm96.ru/?p=1556|url-status=live}}</ref> за килограмм.

Цена на тербий, как и на прочие редкоземельные элементы, сильно зависит от степени очистки.

В 2013 году 1 грамм тербия чистоты 99,9 % можно было купить за 64 евро<ref>[http://mateck.com/index.php?option=com_virtuemart&view=category&virtuemart_category_id=62&Itemid=3 Terbium] {{Wayback|url=http://mateck.com/index.php?option=com_virtuemart&view=category&virtuemart_category_id=62&Itemid=3 |date=20160305082806 }} — Materials Technology & Crystals for Research, Development and Production — [http://www.peeep.us/d4819bc7 архив] {{Wayback|url=http://www.peeep.us/d4819bc7 |date=20141113081936 }}.</ref>.

В России в 2014—2016 годах за металлический слиток весом 2 грамма и чистотой 99,9 % просили 150 евро<ref>{{Cite web |url=http://www.reakor.ru/index.php?route=product%2Fsearch&search=%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B1%D0%B8%D0%B9 |title=Поиск — тербий |access-date=2020-09-19 |archive-date=2021-03-06 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210306170325/http://www.reakor.ru/index.php?route=product%2Fsearch&search=%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B1%D0%B8%D0%B9 |url-status=live }}</ref>.

== Применение ==
Тербий — весьма необычный{{Нет АИ|3|8|2023}} металл из ряда лантаноидов и обладает значительным спектром уникальных{{Нет АИ|3|8|2023}} физических характеристик, впрочем, как и ряд его сплавов и соединений. Тербий — [[моноизотопный элемент]] (стабилен только [[Изотопы тербия|тербий-159]]).

=== Гигантский [[магнитострикционный эффект]]. Производство магнитострикционных сплавов ===
Сплав тербий-железо — лучший{{Нет АИ|3|8|2023}} магнитострикционный материал современной техники (особенно его [[монокристалл]]) — применяется для производства мощных [[Электрический привод|приводов]] малых перемещений (например, [[адаптивная оптика]] крупных [[Рефлектор (телескоп)|телескопов-рефлекторов]]), источников звука огромной мощности, сверхмощных [[ультразвук]]овых излучателей. Кроме того, ряд соединений тербия также обнаруживает гигантскую магнитострикцию, и в этом отношении особый{{Нет АИ|3|8|2023}} интерес представляет [[титанат тербия]] и, в частности, его монокристалл.

=== [[Магнитные материалы]] ===
Монокристаллический сплав тербий-[[кобальт]] при температурах, близких к абсолютному нулю, является самым мощным магнитотвёрдым материалом (произведение магнитной энергии {{nobr|{{math|(''BH'')max}} {{=}} 408 к[[Джоуль (единица)|Дж]]/м3}}, что более чем в 5—7 раз выше, нежели у сплавов [[Самарийпентакобальт|самарий-кобальт]] или [[Неодимовый магнит|железо-неодим-бор]]).

=== [[Термоэлектрические материалы]] ===
[[Теллурид тербия]] Tb2Te3 — хороший термоэлектрический материал, при снижении цены на тербий может быть широко применен для производства [[термоэлектрогенератор]]ов (термо-э.д.с. 160—170 мкВ/К).

=== [[Оптические материалы]] ===
Тербий-[[галлий|галлиевый]] [[Гранат (минерал)|гранат]] (Tb3Ga5O12, ТГГ) демонстрирует высокие значения [[Постоянная Верде|постоянной Верде]], вследствие чего используется в лазерной технике в качестве материала для [[Фарадеевское вращение|фарадеевских вращателей]], применяется в [[Оптический изолятор|оптических изоляторах]] и [[циркулятор]]ах.

=== [[Люминофоры]] ===
[[Вольфрамат тербия]] постоянно производится и потребляется в электронике в качестве люминофора.

Применение в [[OLED]]-устройствах находят комплексные соединения тербия (наряду с европием и самарием). Это связано с хорошими люминесцентными характеристиками: высокой интенсивностью люминесценции и малой полушириной линий спектра. Такие свойства объясняются запрещённостью переходов между термами {{math|''f''}}-оболочки, экранированной вышележащими 5{{math|''s''}}- и 5{{math|''p''}}-оболочками. Принцип действия таких супрамолекулярных фотофизических устройств (определение Ж. М. Лена) основан на эффекте антенны.

Люминесценция иона Tb3+ обусловлена {{math|''f-f''}} переходами с возбуждённого уровня {{math|5''D''4}} на уровни {{math|7''F''''j''}}, {{nobr|{{math|''j''}} {{=}} 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0}}. Этим переходам соответствуют полосы люминесценции в люминесцентных спектрах при 680, 670, 650, 620, 590, 545, {{nobr|490 нм}} соответственно<ref>{{книга|автор=Полуэктов Н. С., Кононенко Л. И., Ефрюшина Н. П., Бельтюкова С. В.|часть=|заглавие=Спектрофотометрические и люминесцентные методы определения лантаноидов|оригинал= |ссылка=|ответственный=|место=Киев|издательство=Наукова думка|год=1989 |том=|страницы=|страниц=|isbn=|тираж=|язык=ru}}</ref>. Наиболее интенсивная полоса люминесценции вызывается переходом {{math|5''D''4-7''F''5}} и находится в зелёной области спектра, что обеспечивает основной вклад в яркую зелёную люминесценцию этого иона. Тербий образует яркие люминесцентные комплексы с рядом [[лиганд]]ов, положение триплетного уровня которых находится в пределах {{nobr|22900—24500 см−1}}, в частности, с ароматическими карбоновыми кислотами ([[бензойная кислота|бензойной]], [[салициловая кислота|салициловой]]), алифатически замещёнными 1-фенил-3-метил-ацилпиразол-5-онами, дикетонами — [[ацетилацетон]]ом и др.

Для получения [[OLED]]-устройств на основе люминесцирующих соединений тербия используются различные методы нанесения тонких плёнок: спинкоатинг, газофазный синтез и др.

=== Гигантский [[магнитокалорический эффект]] ===
Сплавы тербия с гадолинием имеют характеристики, подходящие для конструирования магнитных холодильников{{Нет АИ|3|8|2023}}.

=== [[Катализаторы]] ===
[[Оксид тербия]] применяется в качестве высокоэффективного катализатора окисления{{Нет АИ|3|8|2023}}.

=== [[Электроника]] ===
[[Фторид тербия]] совместно с фторидами церия и иттрия используется в микроэлектронике в качестве просветляющего покрытия на кремнии{{Нет АИ|3|8|2023}}.

=== Производство компьютеров ===
В последние годы в производстве компьютеров особое значение{{прояснить}} приобрёл [[феррит тербия]]{{Нет АИ|3|8|2023}}.

== Биологическая роль ==
По существующим данным, тербий не имеет биологической роли. Как и другие [[лантаноиды]], соединения тербия должны обладать токсичностью ниже среднего, однако подробных исследований на эту тему не проводилось<ref name=CRC>{{книга|автор=Hammond C. R.|часть=The Elements: Terbium|заглавие=Handbook of Chemistry and Physics|издание=81st Ed|издательство=CRC Press|год=2004|страниц=2712|страницы=4-31|ссылка=https://books.google.com/books?id=WDll8hA006AC&pg=PA14-IA73|язык=en|archive-date=2023-08-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20230803184403/https://books.google.com/books?id=WDll8hA006AC&pg=PA14-IA73}}</ref>.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
{{навигация}}
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Tb/key.html Тербий на Webelements]
* [http://n-t.ru/ri/ps/pb065.htm Тербий в Популярной библиотеке химических элементов]

{{Внешние ссылки}}
{{Периодическая система элементов}}
{{Ряд Активности Металлов}}

[[Категория:Химические элементы]]
[[Категория:Лантаноиды]]
[[Категория:Ферромагнетики]]
[[Категория:Тербий| ]]

Тербий - История изменений

imported>AlexN-2004: В этой Википедии есть значения у термина с символом химического элемента.