Terbium

Terbium er et grunnstoff med kjemisk symbol Tb og atomnummer 65.

Terbium
Basisdata
Navn		Terbium
Symbol		Tb
Atomnummer		65
Plass i periodesystemet
Periode		6
Blokk		f
Kjemisk serie		lantanoider
Atomegenskaper
Atomvekt		150,35  u
Empirisk atomradius		175 pm
Kalkulert atomradius		225 pm
Elektronkonfigurasjon		[Xe]4f9 6s2
Elektroner per energinivå		2, 8, 18, 27, 8, 2
Oksidasjonstilstander		3, 4
Krystallstruktur		heksagonal
Fysiske egenskaper
Stofftilstand		fast stoff
Smeltepunkt		1 356°C
Kokepunkt		3 230°C
Molart volum		19,3 · 10-6 m³/mol
Tetthet		8 219 kg/m³
Fordampningsvarme		330,9 kJ/mol
Smeltevarme		10,8 kJ/mol
Lydfart		2 620 m/s ved 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen		1,2
Spesifikk varmekapasitet		180 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne		0,889 · 106 S/m
Termisk konduktivitet		11,1 W/(m · K)
SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi.

Historie

Terbium ble oppdaget i 1843 av den svenske kjemikeren Carl Gustav Mosander som fant stoffet som en urenhet i yttrium-oksid (Y₂O₃). Han døpte det nye grunnstoffet Terbium etter funnstedet Ytterby gruve i Sverige. Rent terbium ble først fremstilt i 1945 da nye separasjonsmetoder ved hjelp av ionebytting ble utviklet.

Terbiumatomets elektronskall

Egenskaper

Terbium er et sølvhvitt, mykt og formbart metall som tilhører lantanoidene og sjeldne jordmetaller. Under normal temperatur- og trykkforhold opptrer det som et sølvskinnende metall som er bløtt nok til at man kan skjære i det med kniv.

I forhold til de andre sjeldne jordmetallene er terbium relativt motstandsdyktig overfor korrosjon i kontakt med romtemperert luft, men ved temperaturer over 150 °C begynner det å brenne under dannelse av terbiumdioksid (TbO₂). Terbium reagerer med vann med dannelse av gassformig hydrogen og terbiumhydroksid som resultat.

Terbium kan ta to forskjellige allotropiske former: Ved temperaturer under 1289 °C tar det sin α-form med heksagonal krystallstruktur. Ved høyere temperaturer omorganiseres strukturen, og stoffet opptrer i sin β-form.

Isotoper

Naturlig forekommende terbium består utelukkende av den stabile isotopen ¹⁵⁹Tb. I tillegg er 35 kunstig fremstilte ustabile (og dermed radioaktive) isotoper kjent. De mest stabile av disse er ¹⁵⁸Tb med halveringstid 180 år, ¹⁵⁷Tb med halveringstid 71 år, ¹⁶⁰Tb med halveringstid 72,3 døgn, ¹⁵⁶Tb med halveringstid 5,35 døgn, ¹⁵⁵Tb med halveringstid 5,32 døgn, og ¹⁵³Tb med halveringstid 2,34 døgn. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 døgn, og de fleste kortere enn 1 time.

CAS-nummer: 7440-27-9

Forekomst

Rent terbium

Terbium forekommer ikke i ren form naturlig, men er bestanddel i mange mineraler som for eksempel ceritt, monazitt og bastnäsitt. Kommersiell utvinning foregår fra terbium-holdig leire i Kina og som biprodukt fra fremstilling av «samarium-europium-gadolinium konsentrat» (SEG-konsentrat) fra bastnäsitt.

Anvendelse

Terbium brukes i legeringer og i produksjon av elektroniske komponenter. Terbiumoksid brukes som grønt lysstoff i bilderør og lysstoffrør. Terbium er sammen med dysprosium en komponent i legeringen Terfenol-D som utvider eller trekker seg sammen i magnetfelt. Natrium-terbiumborat brukes i lasere og gir en bølgelengde på 546 nm.