Noot: Dit artikel, oorspronkelijk gepubliceerd in 1998, werd in 2006 bijgewerkt voor de eBook editie.

Overzicht

De elementen die groep 16 (VIA) van het periodiek systeem vormen, worden soms de chalcogenen genoemd. Deze naam is afgeleid van het Griekse woord voor “bronserts”, chalkos. De eerste twee elementen van de familie, zuurstof en zwavel, worden vaak in dergelijke ertsen aangetroffen. Tellurium is het op één na laatste lid van deze familie. Het periodiek systeem is een grafiek die laat zien hoe chemische elementen aan elkaar gerelateerd zijn.

De chalcogenen zijn een van de meest interessante families in het periodiek systeem. Het eerste lid, zuurstof, is een gas met zeer onmetaal-achtige eigenschappen. De volgende twee leden van de familie, zwavel en selenium, zijn vaste stoffen, met steeds meer metaalachtige eigenschappen. Tellurium, onderaan in de familie, lijkt erg op de meeste metalen en gedraagt zich ook zo. De langzame verandering van eigenschappen, van minder metaalachtig naar meer metaalachtig, komt in alle families van het periodiek systeem voor. Maar de verandering is zelden zo dramatisch als bij de chalcogenen.

SYMBOL
Te

ATOMISCH NUMMER
52

ATOMISCHE MASSA
127.60

FAMILIE
Groep 16 (VIA)
Chalcogeen

PRONUNCIATIE
tuh-LUHR-ee-um

Tellurium werd in 1782 ontdekt door de Oostenrijkse mineraloog Baron Franz Joseph Muller von Reichenstein (1740-1825 of 1826). Het element komt zelden in zuivere vorm voor. Het wordt gewoonlijk gevonden als verbinding in ertsen van goud, zilver, koper, lood, kwik, of bismut. Het meest gangbare gebruik van tellurium is tegenwoordig in gespecialiseerde legeringen. Een legering wordt gemaakt door twee of meer metalen te smelten en te mengen. Het mengsel heeft eigenschappen die verschillen van die van de afzonderlijke metalen. Ongeveer driekwart van alle tellurium wordt in legeringen gebruikt. De andere twee belangrijkste toepassingen van tellurium zijn het maken van chemicaliën en elektrische apparatuur.

Ontdekking en naamgeving

Muller ontdekte tellurium tijdens het bestuderen van goud dat uit een mijn in het Börzsöny-gebergte in Hongarije was gehaald. Hij had het goud gekregen van een collega die dacht dat het een onzuiverheid bevatte. De collega kon de onzuiverheid niet identificeren, maar dacht dat het misschien “onrijp goud” was.”

Het concept van “onrijp goud” was uitgevonden vóór de geboorte van de moderne scheikunde. Eerdere wetenschappers, de zogenaamde alchemisten, dachten dat goud in de aarde “groeide” op dezelfde manier als planten groeien. Zij dachten dat goud verschillende stadia doorliep, van lood naar kwik naar zilver naar goud. Men dacht dat deze metalen hetzelfde materiaal waren in verschillende stadia van groei.

Deze opvatting over tellurium wordt weerspiegeld in enkele van zijn oudere volksnamen. Het stond ook bekend als aurum paradoxum en als metallum problematum. De eerste naam betekent “paradoxaal goud”, iets dat op goud lijkt, maar het in werkelijkheid niet is. De tweede naam betekent “het probleemmetaal.”

Müller had echter modernere opvattingen. Hij vermoedde dat de onzuiverheid niet “onrijp goud” was, maar een nieuw element. Hij voerde meer dan vijftig proeven uit op het nieuwe materiaal over een periode van drie jaar. Hij kreeg een duidelijk begrip van het nieuwe element.

Vele jaren later stuurde Muller een monster van het nieuwe element naar de Duitse scheikundige Martin Heinrich Klaproth (1743-1817). Klaproth bevestigde Müller’s ontdekking. Hij stelde de naam tellurium voor, van het Latijnse woord tellus, dat “aarde” betekent.”

Tellurium wordt vaak gevonden samen met een ander element, selenium. Dat element werd 30 jaar later ontdekt en genoemd ter ere van de maan. In het Latijn is de maan selene. Het verband tussen tellurium en selenium is nu duidelijker dan toen tellurium voor het eerst werd ontdekt.

Fysische eigenschappen

Tellurium is een grijswitte vaste stof met een glanzend oppervlak. Het heeft een smeltpunt van 449,8°C (841,6°F) en een kookpunt van 989,9°C (1.814°F). De dichtheid is 6,24 gram per kubieke centimeter. Het is relatief zacht. Hoewel het veel metaalachtige eigenschappen heeft, valt het vrij gemakkelijk uit elkaar en geleidt het niet erg goed elektrische stroom.

Chemische eigenschappen

Tellurium lost niet op in water. Maar het lost wel op in de meeste zuren en sommige basen. Een alkali is een chemische stof met eigenschappen die tegengesteld zijn aan die van een zuur. Natriumhydroxide (gewoon loog, zoals Drano) en kalkwater zijn voorbeelden van alkaliën.

Tellurium heeft ook de ongebruikelijke eigenschap dat het zich met goud verbindt. Goud verbindt zich normaal met zeer weinig elementen. De verbinding die tussen goud en tellurium wordt gevormd, heet goudtelluride (Au2Te3). Veel van het goud dat in de aarde wordt gevonden, komt voor in de vorm van goudtelluride.

Opname in de natuur

Tellurium is een van de zeldzaamste elementen in de aardkorst. Het komt naar schatting voor in ongeveer 1 deel per miljard. Daarmee is het ongeveer nummer 75 van alle elementen op aarde. Het komt minder voor dan goud, zilver, of platina.

Het meest voorkomende mineraal van tellurium is sylvaniet. Sylvaniet is een complexe combinatie van goud, zilver, en tellurium. Tellurium wordt tegenwoordig commercieel gewonnen als bijproduct bij de raffinage van koper en lood.

Isotopen

Echte natuurlijk voorkomende isotopen van tellurium zijn bekend. Het zijn tellurium-120, tellurium-122, tellurium-123, tellurium-124, tellurium-125, tellurium-126, tellurium-128, tellurium-130. Isotopen zijn twee of meer vormen van een element. Isotopen verschillen van elkaar door hun massagetal. Het getal rechts van de naam van het element is het massagetal. Het massagetal geeft het aantal protonen plus neutronen in de kern van een atoom van het element weer. Het aantal protonen bepaalt het element, maar het aantal neutronen in het atoom van een bepaald element kan variëren. Elke variatie is een isotoop.

Er zijn ook minstens een dozijn radioactieve isotopen van tellurium bekend. Een radioactieve isotoop is een isotoop die uiteenvalt en een vorm van straling afgeeft. Radioactieve isotopen ontstaan wanneer zeer kleine deeltjes op atomen worden afgevuurd. Deze deeltjes blijven in de atomen hangen en maken ze radioactief.

Geen van de radioactieve isotopen van tellurium heeft commerciële toepassingen.

Extractie

Een veelgebruikte methode om tellurium te verkrijgen is het laten lopen van een elektrische stroom door opgelost telluriumdioxide (TeO2). De stroom breekt het telluriumdioxide af in zuurstof en tellurium:

Tellurium heeft de ongebruikelijke eigenschap dat het zich met goud verbindt. Goud verbindt zich normaal met zeer weinig elementen.

Toepassingen en verbindingen

Bijna 75 procent van al het tellurium dat tegenwoordig wordt geproduceerd, wordt gebruikt in legeringen. De belangrijkste legering is een tellurium-staallegering. Deze is beter te bewerken dan staal zonder tellurium. Bewerkbaarheid betekent het bewerken van een metaal: buigen, snijden, vormen, draaien en afwerken, bijvoorbeeld. Door 0,04 procent tellurium aan staal toe te voegen wordt het veel gemakkelijker te bewerken.

Tellurium wordt ook aan koper toegevoegd om de bewerkbaarheid te verbeteren. Tellurium-koperlegeringen zijn ook gemakkelijker te bewerken dan zuiver koper. En het essentiële vermogen van koper om een elektrische stroom te geleiden wordt niet aangetast. Tellurium wordt ook toegevoegd aan lood. Tellurium-loodlegeringen zijn beter bestand tegen trillingen en vermoeiing dan zuiver lood. Metaalmoeheid is de neiging van een metaal om te verslijten en uiteindelijk kapot te gaan na langdurig gebruik.

Bijna 15 procent van alle geproduceerde tellurium wordt gebruikt in de rubber- en textielindustrie. Het is bijvoorbeeld belangrijk bij de vulkanisatie van rubber. Vulkanisatie is het proces waarbij zacht rubber wordt omgezet in een harder, langduriger product. Tellurium wordt ook gebruikt als katalysator bij de vervaardiging van synthetische vezels. Een katalysator is een stof die wordt gebruikt om een chemische reactie te versnellen of te vertragen zonder zelf een verandering te ondergaan.

Een groeiende toepassing van tellurium is te vinden in een verscheidenheid van elektrische apparaten. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt om de beeldkwaliteit in fotokopieerapparaten en printers te verbeteren. Een verbinding van tellurium, cadmium en kwik wordt ook gebruikt in infrarood detectiesystemen. Infraroodstraling is warmte. Het kan zichtbaar worden gemaakt met speciaal glas. Sommige satellieten in een baan om de aarde bestuderen bossen, gewassen en andere plantengroei door de infrarode straling te meten die ze afgeven.

Tot slot wordt een zeer kleine hoeveelheid tellurium gebruikt voor minder belangrijke toepassingen, zoals als kleurstof in glas en keramiek en in straalkappen voor bouwprojecten.

Tellurium geeft een knoflookgeur aan de adem.

Gezondheidseffecten

Bij inwendige inname kan tellurium schadelijke effecten hebben. Het kan misselijkheid, braken en schade aan het centrale zenuwstelsel veroorzaken. Een interessante bijwerking is dat het een knoflookgeur aan de adem geeft.