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Tellurio (rivisto)

Nota: Questo articolo, originariamente pubblicato nel 1998, è stato aggiornato nel 2006 per l’edizione eBook.

Panoramica

Gli elementi che compongono il gruppo 16 (VIA) della tavola periodica sono talvolta chiamati calcogeni. Questo nome deriva dalla parola greca per “minerale di bronzo”, chalkos. I primi due elementi della famiglia, ossigeno e zolfo, si trovano spesso in tali minerali. Il tellurio è il penultimo membro di questa famiglia. La tavola periodica è un grafico che mostra come gli elementi chimici sono collegati tra loro.

I calcogeni sono una delle famiglie più interessanti della tavola periodica. Il primo membro, l’ossigeno, è un gas con proprietà molto simili al metallo. I prossimi due membri della famiglia, zolfo e selenio, sono solidi, con proprietà sempre più metalliche. Il tellurio, vicino al fondo della famiglia, sembra e si comporta molto simile alla maggior parte dei metalli. Il lento cambiamento di proprietà, da meno simile al metallo a più simile al metallo, si verifica in tutte le famiglie della tavola periodica. Ma il cambiamento è raramente così drammatico come nei calcogeni.

SYMBOL
Te

NUMERO ATOMICO
52

MASSA ATOMICA
127.60

FAMIGLIA
Gruppo 16 (VIA)
Calcogeno

PRONUNCIATION
tuh-LUHR-ee-um

Il tellurio fu scoperto nel 1782 dal mineralogista austriaco barone Franz Joseph Muller von Reichenstein (1740-1825 o 1826). L’elemento si presenta raramente allo stato puro. Si trova solitamente come composto in minerali di oro, argento, rame, piombo, mercurio o bismuto. L’uso più comune del tellurio oggi è in leghe specializzate. Una lega è fatta fondendo e mescolando due o più metalli. La miscela ha proprietà diverse da quelle dei singoli metalli. Circa tre quarti di tutto il tellurio va nelle leghe. Gli altri due usi principali del tellurio sono nella fabbricazione di prodotti chimici e apparecchiature elettriche.

Scoperta e denominazione

Muller scopri’ il tellurio mentre studiava l’oro preso da una miniera nelle montagne di Börzsöny in Ungheria. Aveva ricevuto l’oro da un collega che pensava che contenesse un’impurità. Il collega non fu in grado di identificare l’impurità, ma pensò che potesse essere “oro acerbo”

Il concetto di “oro acerbo” fu inventato prima della nascita della chimica moderna. Gli scienziati precedenti, chiamati alchimisti, pensavano che l’oro “crescesse” nella terra allo stesso modo in cui crescono le piante. Pensavano che l’oro passasse attraverso vari stadi, dal piombo al mercurio all’argento all’oro. Questi metalli si pensava fossero lo stesso materiale in vari stadi di crescita.

Questa visione del tellurio si riflette in alcuni dei suoi vecchi nomi comuni. Era anche conosciuto come aurum paradoxum e come metallum problematum. Il primo nome significa “oro paradossale”, qualcosa che si comporta come l’oro, ma in realtà non lo è. Il secondo nome significa “il metallo problematico”

Müller aveva però opinioni più moderne. Sospettava che l’impurità non fosse “oro acerbo”, ma un nuovo elemento. Condusse più di cinquanta test sul nuovo materiale per un periodo di tre anni. Arrivò ad avere una chiara comprensione del nuovo elemento.

Molti anni dopo, Muller inviò un campione del nuovo elemento al chimico tedesco Martin Heinrich Klaproth (1743-1817). Klaproth confermò la scoperta di Müller. Suggerì il nome tellurio, dalla parola latina tellus, che significa “Terra”.

Il tellurio si trova spesso con un altro elemento, il selenio. Questo elemento fu scoperto 30 anni dopo e chiamato in onore della Luna. In latino, la luna è selene. La connessione tra tellurio e selenio è più chiara ora di quando il tellurio fu scoperto per la prima volta.

Proprietà fisiche

Il tellurio è un solido grigio-bianco con una superficie lucida. Ha un punto di fusione di 449.8°C (841.6°F) e un punto di ebollizione di 989.9°C (1,814°F). La sua densità è di 6,24 grammi per centimetro cubo. È relativamente morbido. Anche se ha molte proprietà simili al metallo, si rompe piuttosto facilmente e non conduce molto bene una corrente elettrica.

Proprietà chimiche

Il tellurio non si dissolve in acqua. Ma si dissolve nella maggior parte degli acidi e in alcuni alcali. Un alcali è un prodotto chimico con proprietà opposte a quelle di un acido. L’idrossido di sodio (soda comune, come Drano) e l’acqua calcarea sono esempi di alcali.

Il tellurio ha anche l’insolita proprietà di combinarsi con l’oro. L’oro normalmente si combina con pochi elementi. Il composto formato tra oro e tellurio è chiamato tellururo d’oro (Au2Te3). Gran parte dell’oro trovato sulla terra si presenta sotto forma di tellururo d’oro.

Eccursione in natura

Il tellurio è uno degli elementi più rari nella crosta terrestre. La sua abbondanza è stimata essere circa 1 parte per miliardo. Questo lo colloca al numero 75 di abbondanza degli elementi della terra. È meno comune di oro, argento o platino.

Il minerale più comune di tellurio è la sylvanite. La silvanite è una combinazione complessa di oro, argento e tellurio. Il tellurio è ottenuto commercialmente oggi come sottoprodotto nella raffinazione del rame e del piombo.

Isotopi

Sono noti otto isotopi naturali del tellurio. Sono tellurio-120, tellurio-122, tellurio-123, tellurio-124, tellurio-125, tellurio-126, tellurio-128, tellurio-130. Gli isotopi sono due o più forme di un elemento. Gli isotopi differiscono l’uno dall’altro secondo il loro numero di massa. Il numero scritto a destra del nome dell’elemento è il numero di massa. Il numero di massa rappresenta il numero di protoni più neutroni nel nucleo di un atomo dell’elemento. Il numero di protoni determina l’elemento, ma il numero di neutroni nell’atomo di qualsiasi elemento può variare. Ogni variazione è un isotopo.

Sono noti anche almeno una dozzina di isotopi radioattivi del tellurio. Un isotopo radioattivo è un isotopo che si rompe ed emette qualche forma di radiazione. Gli isotopi radioattivi sono prodotti quando particelle molto piccole sono sparate contro gli atomi. Queste particelle si attaccano negli atomi e li rendono radioattivi.

Nessuno degli isotopi radioattivi del tellurio ha alcun uso commerciale.

Estrazione

Un metodo comune per ottenere il tellurio è passare una corrente elettrica attraverso il diossido di tellurio dissolto (TeO2). La corrente rompe il diossido di tellurio in ossigeno e tellurio:

Il tellurio ha la proprietà insolita di combinarsi con l’oro. L’oro normalmente si combina con pochissimi elementi.

Usi e composti

Circa il 75% di tutto il tellurio prodotto oggi è usato in leghe. La sua lega più importante è una lega tellurio-acciaio. Ha una migliore lavorabilità rispetto all’acciaio senza tellurio. Lavorabilità significa lavorare con un metallo: piegare, tagliare, modellare, tornire e finire il metallo, per esempio. Aggiungere lo 0,04% di tellurio all’acciaio lo rende molto più facile da lavorare.

Il tellurio viene anche aggiunto al rame per migliorare la lavorabilità. Le leghe tellurio-rame sono anche più facili da lavorare del rame puro. E la capacità essenziale del rame di condurre una corrente elettrica non è influenzata. Il tellurio è anche aggiunto al piombo. Le leghe tellurio-piombo sono più resistenti alle vibrazioni e alla fatica del piombo puro. La fatica del metallo è la tendenza di un metallo a consumarsi e alla fine a rompersi dopo un lungo uso.

Circa il 15% di tutto il tellurio prodotto è usato nelle industrie della gomma e del tessile. È importante nella vulcanizzazione della gomma, per esempio. La vulcanizzazione è il processo con cui la gomma morbida è convertita in un prodotto più duro e duraturo. Il tellurio è anche usato come catalizzatore nella fabbricazione di fibre sintetiche. Un catalizzatore è una sostanza usata per accelerare o rallentare una reazione chimica senza subire esso stesso alcun cambiamento.

Un’applicazione crescente del tellurio è in una varietà di dispositivi elettrici. Per esempio, è usato per migliorare la qualità dell’immagine in fotocopiatrici e stampanti. Un composto di tellurio, cadmio e mercurio è anche usato nei sistemi di rilevamento a infrarossi. La radiazione infrarossa è calore. Può essere resa visibile con un vetro speciale. Alcuni satelliti in orbita intorno alla Terra studiano le foreste, i raccolti e altre forme di vita vegetale misurando la radiazione infrarossa che emettono.

Infine, una quantità molto piccola di tellurio è usata per applicazioni minori, come un agente colorante nel vetro e nella ceramica e nei cappucci esplosivi per progetti di costruzione.

Il tellurio dà un odore di aglio all’alito.

Effetti sulla salute

Quando preso internamente, il tellurio può avere effetti dannosi. Può causare nausea, vomito e danni al sistema nervoso centrale. Un interessante effetto collaterale è che dà un odore di aglio all’alito.