Terbium compounds
टर्बियम यौगिक लैंथेनाइड धातु टर्बियम (टी. बी.) द्वारा बनाए गए यौगिक हैं। टर्बियम आम तौर पर इन यौगिकों में + 3 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है, जैसे कि टी. बी. सी. एल. 3, टी. बी. (एन. ओ. 3) 3 और टी. बी. (सी. एच. 3सी. ओ. ओ.) 3। + 4 ऑक्सीकरण अवस्था में टेरबियम वाले यौगिकों को भी जाना जाता है, जैसे कि टी. बी. ओ. 2 और बी. ए. टी. बी. एफ. 6। टर्बियम 0, + 1 और + 2 ऑक्सीकरण अवस्थाओं में भी यौगिक बना सकता है। त्रिकोणीय टेरबियम आयन जलीय विलयन में आम तौर पर रंगहीन होता है, और जब इसे विलयन या क्रिस्टल के रूप में पराबैंगनी प्रकाश (जैसे 254 एनएम या 365 एनएम) की कुछ तरंग दैर्ध्य द्वारा विकिरणित किया जाता है, तो यह हरे प्रतिदीप्ति का उत्सर्जन करेगा। इस गुण ने प्रकाशिकी जैसे क्षेत्रों में अनुप्रयोगों को जन्म दिया है। टर्बियम यौगिकों के गुण चाल्कोजेनाइड ऑक्साइड टर्बियम में विभिन्न प्रकार के ऑक्साइड होते हैं। सबसे आसानी से प्राप्त टेरबियम (III, IV) ऑक्साइड है, जिसका उत्पादन हाइड्रॉक्साइड, ऑक्सलेट और पी-एमिनोबेन्जोएट जैसे टेरबियम यौगिकों के अपघटन से किया जा सकता है। टर्बियम (III, IV) ऑक्साइड, क्योंकि ऑक्साइड में त्रिकोणीय टर्बियम और टेट्रावेलेंट टर्बियम दोनों होते हैं, टर्बियम नाइट्रेट का उत्पादन करने के लिए नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके उत्पादित किया जा सकता है, जिससे ऑक्सीजन जारी होती हैः 2 टी. बी. 4. ओ. 7 + 24 एच. एन. ओ. 3 → 8 टी. बी. (एन. ओ. 3) 3 + 12 एच. 2. ओ. + ओ. 2. यह एसिटिक एसिड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के मिश्रण में रिफ्लक्स होता है, जो त्रिकोणीय और टेट्रावेलेंट टर्बियम को अलग कर सकता हैः टी. बी. 4. ओ. 7 + 6 एच. सी. एल. → 2 टी. बी. ओ. 2 + 2 टी. बी. सी. एल. 3 + 3 एच. 2. ओ. यह डाइसियांडियम के साथ प्रतिक्रिया करता है। टेरबियम का एक अन्य सामान्य ऑक्साइड टेरबियम (III) ऑक्साइड है, जिसे 1300 डिग्री सेल्सियस पर टेरबियम (III, IV) ऑक्साइड से हाइड्रोजन की कमी से प्राप्त किया जा सकता है। कैल्शियम के साथ डोपिंग के बाद एक पी-प्रकार का अर्धचालक बनता है। टेरबियम (IV) ऑक्साइड को टेरबियम (III, IV) ऑक्साइड को डाइलूट हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ उपचारित करके तैयार किया जा सकता है, इसका हाइड्रेट TbO2·xH2O सिल्वर नाइट्रेट की उपस्थिति में पोटेशियम पर्सल्फेट के साथ टेरबियम (III) हाइड्रॉक्साइड को ऑक्सीकृत करके प्राप्त किया जा सकता है। टर्बियम (IV) ऑक्साइड प्रासियोडियम (IV) ऑक्साइड के साथ मिश्रित क्रिस्टल बना सकता है। अन्य चाल्कोजेनाइड टर्बियम (III) सल्फाइड टर्बियम के सल्फाइडों में से एक है, जिसे स्टोइकिओमेट्रिक अनुपात में सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जा सकता है। यह उच्च तापमान पर कार्बन डाइसल्फ़ाइड और हाइड्रोजन सल्फ़ाइड के साथ टेरबियम (III, IV) ऑक्साइड की प्रतिक्रिया करके भी प्राप्त किया जा सकता है। यह हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के घोल के साथ प्रतिक्रिया करके टेरबियम (III) फ्लोराइड हेमिहाइड्रेट देता है। टर्बियम (III) सेलेनाइड धातु टर्बियम के साथ टर्बियम पॉलीसेलेनाइड TbSe1.9 की प्रतिक्रिया से प्राप्त किया जा सकता है, जो U2S3 संरचना और अंतरिक्ष समूह Pnma के साथ काले सुई जैसे क्रिस्टल बना सकता है। टर्बियम मोनोकैल्कोजेनाइड्स, टी. बी. जेड. (जेड = एस, से या टी), टर्बियम को संबंधित चाल्कोजेन के साथ सीधे प्रतिक्रिया करके तैयार किया जा सकता है। ये चाल्कोजेनाइड काले होते हैं और इनकी संरचना एन. ए. सी. एल. होती है। इनमें धातु चालकता होती है और इनमें Ln3 + और Z2-आयन होते हैं, जिसमें प्रत्येक धनायन से 1 इलेक्ट्रॉन होता है, जो एक चालन पट्टी में अलग हो जाता है। हैलाइड और हैलोजन परिसर टेरबियम टी. बी. एक्स. 3 (एक्स = एफ, सी. एल, बी. आर., आई) के रूप में चार ट्राइहलाइड बना सकते हैं, जो फ्लोराइड को छोड़कर, पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं, और पानी में मजबूत इलेक्ट्रोलाइट होते हैं। उन्हें संबंधित हैलोजन के साथ टेरबियम की प्रतिक्रिया करके तैयार किया जा सकता हैः [एक सफेद पदार्थ] [एक सफेद पदार्थ] [एक सफेद पदार्थ] निर्जल टेरबियम हैलाइड को ऑक्साइड या हैलाइड हाइड्रेट की प्रतिक्रिया करके तैयार किया जा सकता हैः Tb2O3 + 6 NH4Cl → 2 TbCl3 + 3 H2O + 6 NH3 ^ TbCl3 · 6H2O + 6 SOCl2 → TbCl3 + 6 SO2 ^ + 12 HCl ^ टेरबियम (II) हैलाइड टैंटलम कंटेनरों में धातु Tb की उपस्थिति में Tb (III) हैलाइड को एनीलिंग करके प्राप्त किए जाते हैं। टर्बियम एक सेस्क्विक्लोराइड भी बनाता है, जिसे 800 डिग्री सेल्सियस पर एनीलिंग करके टी. बी. सी. एल. तक कम किया जा सकता है। यह टेरबियम (I) क्लोराइड स्तरित ग्रेफाइट जैसी संरचना के साथ प्लेटलेट्स बनाता है। टर्बियम (IV) फ्लोराइड एकमात्र हैलाइड है जो टेट्रावेलेंट टर्बियम बना सकता है, और इसमें मजबूत ऑक्सीकरण गुण होते हैं। यह एक मजबूत फ्लोराइटिंग एजेंट भी है, जो कोबाल्ट (III) फ्लोराइड या सेरियम (IV) फ्लोराइड से उत्सर्जित फ्लोराइड वाष्पों के मिश्रण के बजाय गर्म होने पर अपेक्षाकृत शुद्ध परमाणु फ्लोरिन का उत्सर्जन करता है। यह टर्बियम (III) क्लोराइड या टर्बियम (III) फ्लोराइड को फ्लोरिन गैस के साथ 320 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जा सकता हैः 2 टी. बी. एफ. 3 + एफ. 2 → 2 टी. बी. एफ. 4 जब टी. बी. एफ. 4 और सी. एस. एफ. को स्टोइकिओमेट्रिक अनुपात में मिलाया जाता है, तो फ्लोरिन गैस वातावरण में सी. एस. टी. बी. एफ. 5 प्राप्त होता है। यह एक ऑर्थोरम्बिक क्रिस्टल है, जिसमें अंतरिक्ष समूह सी. एम. सी. ए. है, जिसमें [टी. बी. एफ. 8] 4− और 11-समन्वित सी. एस. + से बनी एक स्तरित संरचना है। यौगिक बी. ए. टी. बी. एफ. 6 को इसी तरह से तैयार किया जा सकता है। यह अंतरिक्ष समूह सी. एम. एम. ए. के साथ एक ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल है। यौगिक [TbF8] 4-भी मौजूद है। ऑर्गेनोटेरबियम यौगिक ऑर्गेनोटेरबियम यौगिक कार्बनिक धातु यौगिकों का एक वर्ग है जिसमें टी. बी.-सी. बंधन होते हैं। प्रारंभिक चरण में टेरबियम के साइक्लोपेंटाडाइनिल परिसरों का अध्ययन किया गया था। उन्हें टेट्राहाइड्रोफुरान में सोडियम साइक्लोपेंटाडाइनाइड और निर्जल टेरबियम हैलाइड की प्रतिक्रिया से तैयार किया जा सकता है, जैसे किः TbCl3 + 3 C5H5Na → (C5H5) 3Tb + 3 NaCl TbI2 + 2 (C5HiPr4) Na → (C5HiPr4) 2Tb + 2 NaI हालाँकि, इस यौगिक का सीमित उपयोग और शैक्षणिक रुचि है। अन्य लैंथेनाइड्स की तरह, धातु-कार्बन σ बंधन टेरबियम के एल्किल जैसे [TbMe6] 3− और Tb [CH (SiMe3) 2] 3 में पाए जाते हैं। एल्किल और एरिल को ईथर विलयनों पर टेट्राहाइड्रोफुरान में मेटाथेसिस द्वारा तैयार किया जा सकता हैः TbCl3 + 3 LiR → TbR3 + 3 LiCl TbCl3 + 4 LiR → Li [TbR4] + 3 LiCl3 अन्य यौगिक ऑक्सो एसिड लवण टेरबियम (III) सल्फेट को टेरबियम (III, IV) ऑक्साइड और केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड की प्रतिक्रिया से प्राप्त किया जा सकता है। यह पानी में रंगहीन ऑक्टाहाइड्रेट क्रिस्टल को क्रिस्टलीकृत कर सकता है, जो संबंधित प्रासियोडियमियम यौगिक के साथ आइसोस्ट्रक्चरल है। निर्जलीकरण ऑक्टाहाइड्रेट को गर्म करके प्राप्त किया जा सकता है, और निर्जलीकरण के पुनर्जलीकरण के बाद एक ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया होती है। टर्बियम (III) हाइड्रॉक्साइड को टर्बियम को पानी के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जा सकता है। यह टर्बियम (III) लवणों का उत्पादन करने के लिए एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह एक ऊंचे तापमान पर टी. बी. ओ. (ओ. एच.) में विघटित हो जाता है, और आगे गर्म होने पर, टर्बियम (III) ऑक्साइड में विघटित हो जाएगा। टर्बियम (III) नाइट्रेट को टर्बियम (III) ऑक्साइड को नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके और क्रिस्टलीकरण करके प्राप्त किया जा सकता है। हेक्साहाइड्रेट प्राप्त करने के लिए क्रिस्टलों को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सुखाया जाता है। मूल नमक टी. बी. ओ. एन. ओ. 3 को हाइड्रेट को गर्म करके प्राप्त किया जा सकता है, और इसका एनहाइड्रेट टेरबियम (III) ऑक्साइड और डाइनाइट्रोजन टेट्रॉक्साइड की प्रतिक्रिया से प्राप्त किया जा सकता है। टर्बियम (III) फॉस्फेट डायमोनियम हाइड्रोजन फॉस्फेट और टर्बियम (III) नाइट्रेट की प्रतिक्रिया से प्राप्त किया जा सकता है, और प्रतिक्रिया एक षट्कोणीय मोनोहाइड्रेट का उत्पादन करती है, जो 355 एनएम तरंग दैर्ध्य के उत्तेजना के तहत टर्बियम (543 एनएम) की विशेषता हरी रोशनी का उत्सर्जन कर सकती है। यह विलयन में सोडियम फॉस्फेट और टेरबियम (III) क्लोराइड की प्रतिक्रिया से भी प्राप्त किया जा सकता है, और अवक्षेपित डाइहाइड्रेट को निर्जल रूप प्राप्त करने के लिए 800 डिग्री सेल्सियस पर कैलसिन किया जाता है। टर्बियम (III) आर्सेनेट अंतरिक्ष समूह एफ. डी. डी. डी. के साथ 77 के. पर एक ऑर्थोरोमबिक क्रिस्टल है, और अंतरिक्ष समूह I41/ए. एम. डी. के साथ एक टेट्रागोनल क्रिस्टल बनाने के लिए 27.7 के. पर एक चरण संक्रमण से गुजरता है, जो 1.5 के. से नीचे एक फेरोमैग्नेट है। यह सोडियम आर्सेनेट और टर्बियम (III) क्लोराइड को प्रतिक्रिया करके उत्पादित किया जा सकता है। टर्बियम (III) एंटीमोनेट (TbSbO4) एक मोनोक्लिनिक क्रिस्टल है जिसका अंतरिक्ष समूह P21/m (संख्या। 11)। सोडियम बाइकार्बोनेट में संतृप्त कार्बन डाइऑक्साइड के घोल के साथ टर्बियम (III) क्लोराइड की प्रतिक्रिया करके टर्बियम (III) कार्बोनेट प्राप्त किया जा सकता है, और उत्पाद को कार्बन डाइऑक्साइड के साथ संतृप्त पानी से धोने की भी आवश्यकता होती है। जर्मानेट्स TbIII13 (GeO4) 6O7 (OH) और K2TbIVGe2O7 को उच्च तापमान और दबाव पर संश्लेषित किया जा सकता है, और वे क्रमशः त्रिकोणीय और मोनोक्लिनिक प्रणालियों के रंगहीन क्रिस्टल हैं। टर्बियम (III) एसीटेट का टेट्राहाइड्रेट 60 डिग्री सेल्सियस पर हाइड्रेशन खो सकता है, 180 डिग्री सेल्सियस पर एनहाइड्रेट प्राप्त कर सकता है, जो 220 डिग्री सेल्सियस पर विघटित होने लगता है, 650 डिग्री सेल्सियस पर टर्बियम ऑक्साइड बनाता है। टर्बियम बोरेट को टर्बियम ऑक्साइड को बोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जा सकता हैः 2 Tb4O7 + 8 H3BO3 → 8 TbBO3 + 12 H2O + O2 ^ इसके षट्कोणीय चरण का एकल क्रिस्टल को ज़ोक्राल्स्की विधि द्वारा प्राप्त किया जा सकता है; यह ट्राइक्लिनिक प्रणाली का एक ठोस भी बना सकता है, जिसे सोल-जेल विधि द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। मिश्रित बोरेट टी. बी. एफ. ई. 3 (बी. ओ. 3) 4 और टी. बी. ए. एल. 3 (बी. ओ. 3) 4 को भी इसी तरह से प्राप्त किया जा सकता है। टर्बियम (III) ऑक्साइड, टर्बियम (III) क्लोराइड और बोरॉन ट्राइऑक्साइड सीज़ियम क्लोराइड विलयन में टर्बियम ऑक्सीक्लोराइड बोरेट Tb4O4Cl (BO3) प्राप्त करने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं, जो अंतरिक्ष समूह P21/n के साथ एक मोनोक्लिनिक क्रिस्टल है। एल्यूमिनेट Tb3Al5O12 और गैलेट Tb3Ga5O12 दोनों का उपयोग मैग्नेट-ऑप्टिकल सामग्री के रूप में किया जा सकता है। निक्टाइड्स सभी टेरबियम निक्टाइड्स एफ. एम. 3. एम. के अंतरिक्ष समूह के साथ घन क्रिस्टल प्रणाली के क्रिस्टल बनाते हैं। सोडियम फॉस्फाइड और निर्जल टर्बियम (III) क्लोराइड को 700 से 800 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिक्रिया करके टर्बियम फॉस्फाइड प्राप्त किया जा सकता है। यह 40 जी. पी. ए. पर एन. ए. सी. एल.-संरचना से सी. एस. सी. एल.-संरचना में एक चरण परिवर्तन से गुजरता है। इसे जिंक सल्फाइड के साथ सिंटर करके हरी फॉस्फोर परत बनाई जा सकती है। मिश्र धातु टर्फेनॉल-डी टर्फेनॉल-डी टर्बियम, लोहा और डिस्प्रोसियम का एक मिश्र धातु है। इसे शुरू में 1970 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में नौसेना आयुध प्रयोगशाला द्वारा विकसित किया गया था। सामग्री के कुशलतापूर्वक निर्माण के लिए प्रौद्योगिकी 1980 के दशक में एम्स प्रयोगशाला में अमेरिकी नौसेना द्वारा वित्त पोषित कार्यक्रम के तहत विकसित की गई थी। इसमें किसी भी मिश्र धातु का उच्चतम चुंबक-घर्षण होता है, जिसमें संतृप्ति पर 0.002 m/m तक होता है। इसमें लगभग शून्य मैग्नेटोक्रिस्टलाइन अनिसोट्रोपी होती है और इसलिए कम चुंबकीय क्षेत्रों में बहुत बड़ा मैग्नेटोस्ट्रिक्शन प्रदर्शित करता है। टर्फेनॉल-डी का उपयोग ज्यादातर अपने मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव गुणों के लिए किया जाता है, जिसमें यह चुंबकीयकरण नामक प्रक्रिया में चुंबकीय क्षेत्रों के संपर्क में आने पर आकार बदलता है। चुंबकीय ताप उपचार को टी. बी. और डी. आई. के कुछ अनुपातों के लिए कम संपीड़ित तनाव पर टर्फेनॉल-डी के चुंबक-घर्षण गुणों में सुधार करने के लिए दिखाया गया है। विक्टोरियम विक्टोरियम (जिसे मोनियम भी कहा जाता है, जिसका अर्थ है "अकेला", क्योंकि इसकी वर्णक्रमीय रेखाएं पराबैंगनी वर्णक्रम के अंत में अकेली खड़ी होती हैं) गैडोलीनियम और टेरबियम का एक मिश्र धातु है, जिसे 1898 में अंग्रेजी रसायनज्ञ विलियम क्रूक्स द्वारा एक रासायनिक तत्व के रूप में गलत पहचाना गया था। उन्होंने एक नए रासायनिक तत्व के रूप में अद्वितीय फॉस्फोरेसेन्स और अन्य पराबैंगनी-दृश्यमान वर्णक्रमीय घटनाओं के विश्लेषण के आधार पर नए पदार्थ की पहचान की। हालांकि, 1905 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ जॉर्जेस उरबेन ने साबित किया था कि यह गलत है, और वास्तव में, गैडोलीनियम और टेरबियम की अशुद्धता है। अनुप्रयोग टर्बियम यौगिकों के कई अनुप्रयोग नहीं हैं। हालांकि, त्रिभुज टेरबियम के यौगिक उत्तेजना के तहत हरी रोशनी का उत्सर्जन कर सकते हैं, जैसे कि टेरबियम (III) ऑक्साइड जिसका उपयोग कैथोड-रे ट्यूब टेलीविजन में किया जा सकता है। इस गुण के कारण टर्बियम यौगिकों का उपयोग प्रकाशिकी में भी किया जाता है। इसके अलावा, टेरबियम यौगिकों के अन्य अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, TbFe2-आधारित यौगिकों का उपयोग मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री के रूप में किया जा सकता है, परावैद्युत Tb3Ga5O12 और Tb3Al5O12 का उपयोग मैग्नेटो-ऑप्टिकल सामग्री के रूप में किया जा सकता है, टर्बियम (III) फ्लोराइड का उपयोग फ्लोराइड ग्लास और इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंट पतली फिल्मों के उत्पादन के लिए किया जाता है और लुमिनेसेंट जिंक सल्फाइड और टर्बियम गैटिफ्लोक्सासिन का उपयोग दवाओं के रूप में किया जा सकता है। टर्बियम फॉस्फाइड एक अर्धचालक है जिसका उपयोग उच्च शक्ति, उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों और लेजर डायोड और अन्य फोटो डायोड में किया जाता है। सी. ई. पी. ओ. 4: टी. बी. (सेरियम फॉस्फेट डोप्ड टेरबियम) का जैविक इमेजिंग और सेलुलर लेबलिंग में संभावित अनुप्रयोग है। टेरबियम युक्त मिश्र धातुओं का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उत्पादन में किया जाता है, ज्यादातर टेरफेनॉल-डी के एक घटक के रूप में। मिश्र धातु का उपयोग एक्चुएटर में, सेंसर में, साउंडबग उपकरण (इसका पहला वाणिज्यिक अनुप्रयोग), हाइड्रोलिक वाल्व ड्राइवर और अन्य मैग्नेटोमैकेनिकल उपकरणों में किया जाता है। इसका उपयोग नौसैनिक सोनार प्रणालियों में भी किया जाता है। इसका तनाव एक अन्य सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री (पी. जेड. टी. 8) की तुलना में भी बड़ा है, जो टर्फेनॉल-डी ट्रांसड्यूसरों को पिछले ट्रांसड्यूसरों की तुलना में महासागर अन्वेषण के लिए अधिक गहराई तक पहुंचने की अनुमति देता है। इसका लो यंग्स मॉड्यूलस बड़ी गहराई पर संपीड़न के कारण कुछ जटिलताएं लाता है, जिन्हें ट्रांसड्यूसर डिजाइनों में दूर किया जाता है जो 1000 फीट गहराई तक पहुंच सकते हैं और केवल लगभग 1 डीबी की सटीकता की एक छोटी मात्रा खो देते हैं। अपनी उच्च तापमान सीमा के कारण, टर्फेनॉल-डी गहरे छेद वाले ध्वनिक ट्रांसड्यूसरों में भी उपयोगी है जहां पर्यावरण उच्च दबाव और तेल छेद जैसे तापमान तक पहुंच सकता है। टर्फेनॉल-डी का उपयोग हाइड्रोलिक वाल्व चालकों के लिए भी किया जा सकता है क्योंकि इसमें उच्च तनाव और उच्च बल गुण होते हैं। इसी तरह, उत्पादित किए जा सकने वाले उच्च दबावों के कारण डीजल इंजनों के लिए ईंधन इंजेक्टरों में उपयोग के लिए मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव एक्चुएटर्स पर भी विचार किया गया है। टेरबियम यौगिकों के चित्र भी देखें यूरोपियम यौगिक बर्केलियम यौगिक (टेरबियम का एक्टिनाइड एनालॉग) तत्व द्वारा रासायनिक यौगिक संदर्भ वीडियो क्लिप वाले लेख