Hinweis: Dieser Artikel, der ursprünglich 1998 veröffentlicht wurde, wurde 2006 für die eBook-Ausgabe aktualisiert.

Übersicht

Die Elemente der Gruppe 16 (VIA) des Periodensystems werden manchmal als Chalkogene bezeichnet. Dieser Name stammt von dem griechischen Wort für „Bronzeerz“, Chalkos. Die ersten beiden Elemente der Familie, Sauerstoff und Schwefel, sind häufig in solchen Erzen zu finden. Tellur ist das vorletzte Mitglied dieser Familie. Das Periodensystem ist eine Tabelle, die zeigt, wie chemische Elemente miteinander verwandt sind.

Die Chalkogene sind eine der interessantesten Familien im Periodensystem. Das erste Mitglied, Sauerstoff, ist ein Gas mit sehr unmetallähnlichen Eigenschaften. Die nächsten beiden Mitglieder der Familie, Schwefel und Selen, sind Feststoffe mit zunehmend metallischen Eigenschaften. Tellur, das unterste Mitglied der Familie, sieht den meisten Metallen sehr ähnlich und verhält sich auch so. Die langsame Veränderung der Eigenschaften, von weniger metallähnlich zu mehr metallähnlich, kommt in allen Familien des Periodensystems vor. Aber die Veränderung ist selten so dramatisch wie bei den Chalkogenen.

SYMBOL
Te

ATOMZIFFER
52

ATOMMASS
127.60

FAMILIE
Gruppe 16 (VIA)
Chalcogen

PRONUNKATION
tuh-LUHR-ee-um

Tellur wurde 1782 vom österreichischen Mineralogen Baron Franz Joseph Müller von Reichenstein (1740-1825 oder 1826) entdeckt. Das Element kommt nur selten in reinem Zustand vor. In der Regel findet man es als Verbindung in Erzen von Gold, Silber, Kupfer, Blei, Quecksilber oder Wismut. Am häufigsten wird Tellur heute in speziellen Legierungen verwendet. Eine Legierung wird durch Schmelzen und Mischen von zwei oder mehr Metallen hergestellt. Die Mischung hat andere Eigenschaften als die einzelnen Metalle. Etwa drei Viertel des gesamten Tellurs werden in Legierungen verwendet. Die beiden anderen wichtigen Verwendungszwecke von Tellur sind die Herstellung von Chemikalien und elektrischen Geräten.

Entdeckung und Namensgebung

Muller entdeckte Tellur bei der Untersuchung von Gold aus einer Mine im Börzsöny-Gebirge in Ungarn. Er hatte das Gold von einem Kollegen erhalten, der glaubte, dass es eine Verunreinigung enthielt. Der Kollege war nicht in der Lage, die Verunreinigung zu identifizieren, dachte aber, es könnte sich um „unreifes Gold“ handeln.

Das Konzept des „unreifen Goldes“ wurde vor der Geburt der modernen Chemie erfunden. Frühere Wissenschaftler – die Alchemisten – glaubten, dass Gold in der Erde „wächst“, ähnlich wie Pflanzen wachsen. Sie glaubten, dass Gold verschiedene Stadien durchläuft, von Blei über Quecksilber und Silber bis hin zu Gold. Man ging davon aus, dass es sich bei diesen Metallen um dasselbe Material in verschiedenen Wachstumsstadien handelte.

Diese Auffassung von Tellur spiegelt sich in einigen seiner älteren gebräuchlichen Namen wider. Es war auch als aurum paradoxum und als metallum problematum bekannt. Der erste Name bedeutet „paradoxes Gold“, etwas, das sich wie Gold verhält, aber in Wirklichkeit keines ist. Der zweite Name bedeutet „das Problemmetall“

Müller vertrat jedoch modernere Ansichten. Er vermutete, dass es sich bei der Verunreinigung nicht um „unreifes Gold“, sondern um ein neues Element handelte. Über einen Zeitraum von drei Jahren führte er mehr als fünfzig Versuche mit dem neuen Material durch. Er gelangte zu einem klaren Verständnis des neuen Elements.

Viele Jahre später schickte Müller eine Probe des neuen Elements an den deutschen Chemiker Martin Heinrich Klaproth (1743-1817). Klaproth bestätigte Müllers Entdeckung. Er schlug den Namen Tellurium vor, der sich vom lateinischen Wort tellus ableitet, das „Erde“ bedeutet.

Tellurium wird häufig zusammen mit einem anderen Element, Selen, gefunden. Dieses Element wurde 30 Jahre später entdeckt und zu Ehren des Mondes benannt. Im Lateinischen heißt der Mond selene. Die Verbindung zwischen Tellur und Selen ist heute klarer als bei der Entdeckung des Tellurs.

Physikalische Eigenschaften

Tellur ist ein grauweißer Feststoff mit glänzender Oberfläche. Es hat einen Schmelzpunkt von 449,8°C (841,6°F) und einen Siedepunkt von 989,9°C (1.814°F). Seine Dichte beträgt 6,24 Gramm pro Kubikzentimeter. Es ist relativ weich. Obwohl es viele metallähnliche Eigenschaften hat, zerbricht es ziemlich leicht und leitet den elektrischen Strom nicht sehr gut.

Chemische Eigenschaften

Tellur löst sich nicht in Wasser auf. Aber es löst sich in den meisten Säuren und einigen Laugen. Eine Lauge ist eine Chemikalie mit Eigenschaften, die denen einer Säure entgegengesetzt sind. Natriumhydroxid (gewöhnliche Lauge, wie Drano) und Kalkwasser sind Beispiele für Alkalien.

Tellur hat auch die ungewöhnliche Eigenschaft, sich mit Gold zu verbinden. Gold verbindet sich normalerweise nur mit sehr wenigen Elementen. Die Verbindung, die sich zwischen Gold und Tellur bildet, wird Goldtellurid (Au2Te3) genannt. Ein Großteil des in der Erde gefundenen Goldes kommt in Form von Goldtellurid vor.

Vorkommen in der Natur

Tellur ist eines der seltensten Elemente in der Erdkruste. Seine Häufigkeit wird auf etwa 1 Teil pro Milliarde geschätzt. Damit liegt es in der Häufigkeit der Elemente auf der Erde auf Platz 75. Es ist seltener als Gold, Silber oder Platin.

Das häufigste Mineral von Tellur ist Sylvanit. Sylvanit ist eine komplexe Kombination aus Gold, Silber und Tellur. Tellur wird heute kommerziell als Nebenprodukt bei der Kupfer- und Bleiraffination gewonnen.

Isotope

Es sind acht natürlich vorkommende Isotope von Tellur bekannt. Sie sind Tellur-120, Tellur-122, Tellur-123, Tellur-124, Tellur-125, Tellur-126, Tellur-128 und Tellur-130. Isotope sind zwei oder mehr Formen eines Elements. Isotope unterscheiden sich voneinander durch ihre Massenzahl. Die Zahl, die rechts neben dem Namen des Elements steht, ist die Massenzahl. Die Massenzahl gibt die Anzahl der Protonen plus Neutronen im Atomkern des Elements an. Die Anzahl der Protonen bestimmt das Element, aber die Anzahl der Neutronen in einem Atom eines Elements kann variieren. Jede Variation ist ein Isotop.

Mindestens ein Dutzend radioaktive Isotope von Tellur sind ebenfalls bekannt. Ein radioaktives Isotop ist ein Isotop, das auseinanderbricht und eine Form von Strahlung abgibt. Radioaktive Isotope werden erzeugt, wenn sehr kleine Teilchen auf Atome geschossen werden. Diese Teilchen setzen sich in den Atomen fest und machen sie radioaktiv.

Keines der radioaktiven Isotope von Tellur wird kommerziell genutzt.

Gewinnung

Eine gängige Methode zur Gewinnung von Tellur besteht darin, einen elektrischen Strom durch gelöstes Tellurdioxid (TeO2) zu leiten. Der Strom zerlegt das Tellurdioxid in Sauerstoff und Tellur:

Tellur hat die ungewöhnliche Eigenschaft, sich mit Gold zu verbinden. Normalerweise verbindet sich Gold nur mit sehr wenigen Elementen.

Verwendungen und Verbindungen

Ungefähr 75 Prozent des heute produzierten Tellurs werden in Legierungen verwendet. Seine wichtigste Legierung ist eine Tellur-Stahl-Legierung. Sie hat eine bessere Bearbeitbarkeit als Stahl ohne Tellur. Bearbeitbarkeit bedeutet, dass ein Metall bearbeitet werden kann, z. B. durch Biegen, Schneiden, Formen, Drehen und Veredeln des Metalls. Wenn man dem Stahl 0,04 Prozent Tellur hinzufügt, lässt er sich viel leichter bearbeiten.

Tellur wird auch Kupfer zugesetzt, um die Bearbeitbarkeit zu verbessern. Tellur-Kupfer-Legierungen sind ebenfalls leichter zu bearbeiten als reines Kupfer. Außerdem wird die grundlegende Fähigkeit von Kupfer, elektrischen Strom zu leiten, nicht beeinträchtigt. Tellur wird auch dem Blei zugesetzt. Tellur-Blei-Legierungen sind widerstandsfähiger gegen Vibrationen und Ermüdung als reines Blei. Unter Metallermüdung versteht man die Tendenz eines Metalls, sich abzunutzen und nach langem Gebrauch schließlich zu zerbrechen.

Ungefähr 15 Prozent des gesamten produzierten Tellurs werden in der Gummi- und Textilindustrie verwendet. Es ist zum Beispiel wichtig für die Vulkanisation von Gummi. Bei der Vulkanisation wird weicher Kautschuk in ein härteres, länger haltbares Produkt umgewandelt. Tellur wird auch als Katalysator bei der Herstellung von Kunstfasern verwendet. Ein Katalysator ist eine Substanz, die dazu dient, eine chemische Reaktion zu beschleunigen oder zu verlangsamen, ohne selbst eine Veränderung zu erfahren.

Eine wachsende Anwendung von Tellur findet sich in einer Vielzahl von elektrischen Geräten. So wird es zum Beispiel zur Verbesserung der Bildqualität in Fotokopierern und Druckern verwendet. Eine Verbindung aus Tellur, Cadmium und Quecksilber wird auch in Infrarot-Detektionssystemen verwendet. Infrarotstrahlung ist Wärme. Sie kann mit Spezialglas sichtbar gemacht werden. Einige Satelliten, die die Erde umkreisen, untersuchen Wälder, Feldfrüchte und anderes pflanzliches Leben, indem sie die von ihnen abgegebene Infrarotstrahlung messen.

Schließlich wird eine sehr geringe Menge Tellur für kleinere Anwendungen verwendet, z. B. als Färbemittel in Glas und Keramik und in Sprengkapseln für Bauprojekte.

Tellur verleiht dem Atem einen knoblauchartigen Geruch.

Gesundheitliche Auswirkungen

Bei innerer Einnahme kann Tellur schädliche Wirkungen haben. Es kann zu Übelkeit, Erbrechen und Schäden am zentralen Nervensystem führen. Eine interessante Nebenwirkung ist, dass es einen knoblauchartigen Geruch im Atem verursacht.