टर्बियम: Difference between revisions

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टेरबियम [[प्रतीक (रसायन विज्ञान)]] टीबी और [[परमाणु संख्या]] 65 के साथ एक [[रासायनिक तत्व]] है। यह एक चांदी-सफेद, [[दुर्लभ पृथ्वी तत्व]] [[धातु]] है जो [[निंदनीय]] और नमनीय है। [[लैंथेनाइड]] श्रृंखला का नौवां सदस्य, टेरबियम एक काफी [[विद्युत धन]] धातु है जो पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, [[हाइड्रोजन]] गैस विकसित करता है। टेरबियम प्रकृति में कभी भी एक मुक्त तत्व के रूप में नहीं पाया जाता है, लेकिन यह कई [[खनिज]]ों में निहित है, जिसमें [[कहानी]], [[ गैडोलीनियम ]], [[ monazite ]], [[ xenotime ]] और [[eugenicist]] शामिल हैं।
'''टर्बियम''' एक [[रासायनिक तत्व]] है जिसका [[प्रतीक (रसायन विज्ञान)]] '''Tb''' और [[परमाणु संख्या]] 65 है। यह चांदी जैसा सफेद, [[दुर्लभ पृथ्वी तत्व|दुर्लभ पृथ्वी]] [[धातु]] है जो [[निंदनीय|नम्य]] और तन्य है। [[लैंथेनाइड]] श्रृंखला का नौवां सदस्य, टर्बियम एक काफी [[विद्युत धन]] धातु है जो जल के साथ प्रतिक्रिया करता है, [[हाइड्रोजन]] गैस विकसित करता है। टर्बियम प्रकृति में कभी भी एक मुक्त तत्व के रूप में नहीं पाया जाता है, किन्तु यह कई [[खनिज|खनिजों]] में निहित है, जिसमें [[कहानी|सेराइट]], [[ गैडोलीनियम |गैडोलीनियम]] , [[ monazite |मोनाजाइट]] , [[ xenotime |ज़ेनोटाइम]] और [[eugenicist|ईक्सेनाइट]] सम्मिलित हैं।


स्वीडिश रसायनज्ञ [[ कार्ल गुस्ताफ मोसेन्डर ]] ने 1843 में एक रासायनिक तत्व के रूप में टेरबियम की खोज की। उन्होंने इसे [[येट्रियम (III) ऑक्साइड]] में अशुद्धता के रूप में पाया, {{chem2|Y2O3}}. [[yttrium]] और टेरबियम, साथ ही एरबियम और [[ ytt[[erbium]] ]] का नाम स्वीडन में [[येटरबी]] गांव के नाम पर रखा गया है। [[आयन विनिमय]] तकनीकों के आगमन तक टर्बियम को शुद्ध रूप में अलग नहीं किया गया था।
स्वीडिश रसायनज्ञ [[ कार्ल गुस्ताफ मोसेन्डर |कार्ल गुस्ताफ मोसेन्डर]] ने 1843 में एक रासायनिक तत्व के रूप में टर्बियम की खोज की थी। उन्होंने इसे [[येट्रियम (III) ऑक्साइड]] {{chem2|Y2O3}} में अशुद्धता के रूप में पाया था। [[yttrium|येट्रियम]] और टर्बियम, के साथ-साथ एर्बियम और [[erbium|येटरबियम]] का नाम स्वीडन में [[येटरबी]] गांव के नाम पर रखा गया है। [[आयन विनिमय]] विधियों के आगमन तक टर्बियम को शुद्ध रूप में अलग नहीं किया गया था।


टेरबियम का उपयोग ठोस अवस्था वाले उपकरणों में [[कैल्शियम फ्लोराइड]], कैल्शियम [[ tungstate ]] और [[स्ट्रोंटियम]] [[molybdate]] को डोपेंट करने के लिए किया जाता है, और ईंधन कोशिकाओं के क्रिस्टल स्टेबलाइजर के रूप में किया जाता है जो ऊंचे तापमान पर काम करते हैं। [[Terfenol-D]] के एक घटक के रूप में (एक मिश्र धातु जो किसी भी अन्य मिश्र धातु से अधिक चुंबकीय क्षेत्रों के संपर्क में आने पर फैलता और सिकुड़ता है), टेरबियम का उपयोग एक्ट्यूएटर्स में, नौसेना [[सोनार]] सिस्टम और [[सेंसर]] में होता है।
टर्बियम का उपयोग ठोस अवस्था वाले उपकरणों में [[कैल्शियम फ्लोराइड]], कैल्शियम [[ tungstate |टंगस्टेट]] और [[स्ट्रोंटियम]] [[molybdate|मोलिब्डेट]] को डोपेंट करने के लिए किया जाता है, और ईंधन कोशिकाओं के क्रिस्टल स्टेबलाइजर के रूप में किया जाता है जो ऊंचे तापमान पर काम करते हैं। [[Terfenol-D|टेरफेनोल-डी]] के एक घटक के रूप में (एक मिश्र धातु जो किसी भी अन्य मिश्र धातु से अधिक चुंबकीय क्षेत्रों के संपर्क में आने पर फैलता और सिकुड़ता है), टर्बियम का उपयोग नौसेना [[सोनार]] सिस्टम और [[सेंसर]] में एक्चुएटर्स में किया जाता है।


दुनिया की अधिकांश टेरबियम आपूर्ति का उपयोग हरे [[भास्वर]] में किया जाता है। टर्बियम [[ऑक्साइड]] [[फ्लोरोसेंट लैंप]] और टेलीविजन में है और [[कैथोड रे ट्यूब]] (सीआरटी) की निगरानी करता है। टर्बियम ग्रीन फॉस्फोर को डाइवेलेंट [[ युरोपियम ]] ब्लू फॉस्फोर और ट्राइवेलेंट यूरोपियम रेड फॉस्फोर के साथ मिलाया जाता है ताकि [[ तीन रंगो ]] लाइटिंग टेक्नोलॉजी प्रदान की जा सके, एक उच्च दक्षता वाली सफेद रोशनी जिसका उपयोग इनडोर प्रकाश व्यवस्था में मानक रोशनी के लिए किया जाता है।
संसार की अधिकांश टर्बियम आपूर्ति का उपयोग हरे [[भास्वर]] में किया जाता है। टर्बियम [[ऑक्साइड]] [[फ्लोरोसेंट लैंप]] और टेलीविजन में है और [[कैथोड रे ट्यूब]] (सीआरटी) की निगरानी करता है। टर्बियम ग्रीन फॉस्फोर को डाइवेलेंट [[ युरोपियम |युरोपियम]] ब्लू फॉस्फोर और ट्राइवेलेंट यूरोपियम रेड फॉस्फोर के साथ मिलाया जाता है जिससे [[ तीन रंगो |तीन रंगो]] लाइटिंग टेक्नोलॉजी प्रदान की जा सके, एक उच्च दक्षता वाली सफेद रोशनी जिसका उपयोग इनडोर प्रकाश व्यवस्था में मानक रोशनी के लिए किया जाता है।


== विशेषताएं ==
== विशेषताएं ==


=== भौतिक गुण ===
=== भौतिक गुण ===
टेरबियम एक चांदी-सफेद दुर्लभ पृथ्वी तत्व धातु है जो निंदनीय, नमनीय और चाकू से काटे जाने के लिए पर्याप्त नरम है।<ref name="CRC" />यह लैंथेनाइड श्रृंखला के पहले भाग में पहले, अधिक प्रतिक्रियाशील लैंथेनाइड्स की तुलना में हवा में अपेक्षाकृत स्थिर है।<ref>{{cite web| url = http://www.elementsales.com/re_exp/index.htm |title = रेयर-अर्थ मेटल लॉन्ग टर्म एयर एक्सपोजर टेस्ट| access-date = 2009-05-05}}</ref> टेरबियम उनके बीच 1289 °C के परिवर्तन तापमान के साथ दो क्रिस्टल [[ अपररूपता ]] में मौजूद है।<ref name="CRC" />एक टर्बियम परमाणु के 65 इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉन विन्यास [Xe]4f में व्यवस्थित किया जाता है<sup>मैंशश<sup>2</उप>। ग्यारह 4f और 6s इलेक्ट्रॉन संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। आगे आयनीकरण की अनुमति देने के लिए परमाणु चार्ज बहुत अधिक होने से पहले केवल तीन इलेक्ट्रॉनों को हटाया जा सकता है, लेकिन टर्बियम के मामले में, आधे भरे [एक्सई] 4 एफ की स्थिरता<sup>7</sup> विन्यास [[एक अधातु तत्त्व]] गैस जैसे बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में एक चौथे इलेक्ट्रॉन के आगे आयनीकरण की अनुमति देता है।<ref name="CRC" />
टर्बियम एक चांदी-सफेद दुर्लभ पृथ्वी धातु है जो आघातवर्धनीय, तन्य और चाकू से काटे जाने के लिए पर्याप्त नरम है।<ref name="CRC" /> लैंथेनाइड श्रृंखला के पहले भाग में पहले के अधिक प्रतिक्रियाशील लैंथेनाइड्स की तुलना में यह हवा में अपेक्षाकृत स्थिर है।<ref>{{cite web| url = http://www.elementsales.com/re_exp/index.htm |title = रेयर-अर्थ मेटल लॉन्ग टर्म एयर एक्सपोजर टेस्ट| access-date = 2009-05-05}}</ref> टर्बियम उनके बीच 1289 °C के परिवर्तन तापमान के साथ दो क्रिस्टल [[ अपररूपता |अपररूपता]] में उपस्थित है।<ref name="CRC" /> एक टर्बियम परमाणु के 65 इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉन विन्यास [Xe]4f<sup>9</sup>6s<sup>2</sup> में व्यवस्थित किया जाता हैं। ग्यारह 4f और 6s इलेक्ट्रॉन संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। आगे आयनीकरण की अनुमति देने के लिए परमाणु चार्ज बहुत अधिक होने से पहले केवल तीन इलेक्ट्रॉनों को हटाया जा सकता है, किन्तु टर्बियम के स्थिति में, आधे भरे [Xe]4f<sup>7</sup> विन्यास की स्थिरता [[एक अधातु तत्त्व]] जैसे फ्लोरीन गैस बहुत शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में एक चौथे इलेक्ट्रॉन के आगे आयनीकरण की अनुमति देता है।<ref name="CRC" />
 
टर्बियम (III) धनायन चमकीले नींबू-पीले रंग में शानदार ढंग से फ्लोरोसेंट है, जो नारंगी और लाल रंग में अन्य रेखाओं के संयोजन में एक मजबूत हरे रंग की [[उत्सर्जन रेखा]] का परिणाम है। खनिज [[फ्लोराइट]] की [[yttrofluorite|यट्रोफ्लोराइट]] प्रकार टर्बियम के भाग में अपनी मलाईदार-पीली प्रतिदीप्ति का श्रेय देती है। टर्बियम आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, और इसलिए विशेष रूप से अनुसंधान के लिए इसके मौलिक रूप में उपयोग किया जाता है। एकल टर्बियम परमाणुओं को [[फुलरीन]] अणुओं में आरोपित करके अलग किया गया है।<ref>{{cite journal|last1=Shimada|first1=T.|last2=Ohno|first2=Y.|last3=Okazaki|first3=T.|last4=Sugai|first4=T.|last5=Suenaga|first5=K.|last6=Kishimoto|first6=S.|last7=Mizutani|first7=T.|last8=Inoue|first8=T.|last9=Taniguchi|first9=R.|last10=Fukui|display-authors=3 | first10=N.|last11=Okubo | first11=H.|last12=Shinohara | first12=H.|title=Transport properties of C<sub>78</sub>, C<sub>90</sub> and Dy@C<sub>82</sub> fullerenes – nanopeapods by field effect transistors|journal=Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures|year=2004|volume=21|issue=2–4|pages=1089–1092|doi=10.1016/j.physe.2003.11.197|bibcode = 2004PhyE...21.1089S}}</ref>
 
टर्बियम में 219 K से नीचे के तापमान पर एक सरल [[ लौह-चुंबकीय |लौह-चुंबकीय]] ऑर्डर होता है। 219 K से ऊपर, यह एक [[ हेलिमाग्नेटिज्म |हेलिमाग्नेटिज्म]] स्थिति में बदल जाता है जिसमें एक विशेष बेसल समतल परत में सभी परमाणु क्षण समानांतर होते हैं, और आसन्न परतों के क्षणों के लिए एक निश्चित कोण पर उन्मुख होते हैं। यह असामान्य एंटीफेरोमैग्नेटिज्म 230 K पर एक अव्यवस्थित [[पैरामैग्नेटिक]] अवस्था में बदल जाता है।<ref>{{cite journal| author =Jackson, M. | title =दुर्लभ पृथ्वी का चुंबकत्व| url =http://www.irm.umn.edu/quarterly/irmq10-3.pdf | journal = The IRM Quarterly | volume =10| issue = 3| page = 1| date = 2000}}</ref>


टेरबियम (III) धनायन चमकीले नींबू-पीले रंग में शानदार ढंग से प्रतिदीप्ति है, जो नारंगी और लाल रंग में अन्य रेखाओं के संयोजन में एक मजबूत हरे रंग की [[उत्सर्जन रेखा]] का परिणाम है। खनिज [[फ्लोराइट]] की [[yttrofluorite]] किस्म टेरबियम के हिस्से में अपनी मलाईदार-पीली प्रतिदीप्ति का श्रेय देती है। टर्बियम आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, और इसलिए विशेष रूप से अनुसंधान के लिए इसके मौलिक रूप में उपयोग किया जाता है। सिंगल टर्बियम परमाणुओं को [[फुलरीन]] अणुओं में आरोपित करके अलग किया गया है।<ref>{{cite journal|last1=Shimada|first1=T.|last2=Ohno|first2=Y.|last3=Okazaki|first3=T.|last4=Sugai|first4=T.|last5=Suenaga|first5=K.|last6=Kishimoto|first6=S.|last7=Mizutani|first7=T.|last8=Inoue|first8=T.|last9=Taniguchi|first9=R.|last10=Fukui|display-authors=3 | first10=N.|last11=Okubo | first11=H.|last12=Shinohara | first12=H.|title=Transport properties of C<sub>78</sub>, C<sub>90</sub> and Dy@C<sub>82</sub> fullerenes – nanopeapods by field effect transistors|journal=Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures|year=2004|volume=21|issue=2–4|pages=1089–1092|doi=10.1016/j.physe.2003.11.197|bibcode = 2004PhyE...21.1089S}}</ref>
टेरबियम में 219 K से नीचे के तापमान पर एक सरल [[ लौह-चुंबकीय ]] ऑर्डर होता है। 219 K से ऊपर, यह एक [[ हेलिमाग्नेटिज्म ]] स्थिति में बदल जाता है जिसमें एक विशेष बेसल समतल परत में सभी परमाणु क्षण समानांतर होते हैं, और आसन्न परतों के क्षणों के लिए एक निश्चित कोण पर उन्मुख होते हैं। . यह असामान्य एंटीफेरोमैग्नेटिज्म 230 K पर एक अव्यवस्थित [[पैरामैग्नेटिक]] अवस्था में बदल जाता है।<ref>{{cite journal| author =Jackson, M. | title =दुर्लभ पृथ्वी का चुंबकत्व| url =http://www.irm.umn.edu/quarterly/irmq10-3.pdf | journal = The IRM Quarterly | volume =10| issue = 3| page = 1| date = 2000}}</ref>




=== रासायनिक गुण ===
=== रासायनिक गुण ===
टेरबियम धातु एक इलेक्ट्रोपोसिटिव तत्व है और अधिकांश एसिड (जैसे सल्फ्यूरिक एसिड), सभी हैलोजन और यहां तक ​​​​कि पानी की उपस्थिति में ऑक्सीकरण करता है।<ref name="reactions" />:{{chem2|2 Tb (s) + 3 H2SO4 → 2 Tb(3+) + 3 SO4(2-) + 3 H2↑}}
टर्बियम धातु एक इलेक्ट्रोपोसिटिव तत्व है और अधिकांश एसिड (जैसे सल्फ्यूरिक एसिड), सभी हैलोजन और यहां तक ​​​​कि जल की उपस्थिति में ऑक्सीकरण करता है।<ref name="reactions" />:
 
{{chem2|2 Tb (s) + 3 H2SO4 → 2 Tb(3+) + 3 SO4(2-) + 3 H2↑}}
:{{chem2|1=2 Tb + 3 X2 → 2 TbX3 (X = [[fluorine|F]], [[chlorine|Cl]], [[bromine|Br]], [[iodine|I]])}}
:{{chem2|1=2 Tb + 3 X2 → 2 TbX3 (X = [[fluorine|F]], [[chlorine|Cl]], [[bromine|Br]], [[iodine|I]])}}
:{{chem2|2 Tb (s) + 6 H2O → 2 Tb(OH)3 + 3 H2↑}}
:{{chem2|2 Tb (s) + 6 H2O → 2 Tb(OH)3 + 3 H2↑}}
टेरबियम भी मिश्रित टेरबियम (III, IV) ऑक्साइड बनाने के लिए हवा में आसानी से ऑक्सीकरण करता है:<ref name="reactions">{{cite web| url =https://www.webelements.com/terbium/chemistry.html| title =टर्बियम की रासायनिक प्रतिक्रियाएँ| publisher=Webelements| access-date=2009-06-06}}</ref>
टर्बियम भी मिश्रित टर्बियम (III, IV) ऑक्साइड बनाने के लिए हवा में आसानी से ऑक्सीकरण करता है:<ref name="reactions">{{cite web| url =https://www.webelements.com/terbium/chemistry.html| title =टर्बियम की रासायनिक प्रतिक्रियाएँ| publisher=Webelements| access-date=2009-06-06}}</ref>
:{{chem2|8 Tb + 7 O2 → 2 Tb4O7}}
:{{chem2|8 Tb + 7 O2 → 2 Tb4O7}}


टेरबियम का सबसे आम ऑक्सीकरण राज्य +3 (त्रिकोणीय) है, जैसे टेरबियम ट्राइक्लोराइड|{{chem|Tb||Cl|3}}. ठोस अवस्था में, टेट्रावेलेंट टेरबियम को यौगिकों में भी जाना जाता है, जैसे {{chem2|TbO2}} और {{chem2|TbF4}}.<ref>{{cite journal|title=Higher Oxides of the Lanthanide Elements: Terbium Dioxide|author=Gruen, D. M. |author2=Koehler, W. C. |author3=Katz, J. J. |date=April 1951|pages=1475–1479|volume=73|journal=Journal of the American Chemical Society|doi=10.1021/ja01148a020|issue=4}}</ref> समाधान में, टेरबियम आम तौर पर त्रिसंयोजक प्रजातियों का निर्माण करता है, लेकिन अत्यधिक बुनियादी जलीय परिस्थितियों में [[ओजोन]] के साथ चतुर्भुज राज्य में ऑक्सीकरण किया जा सकता है।<ref>{{cite journal |title=जलीय कार्बोनेट समाधान में प्रेसियोडीमियम (IV) और टर्बियम (IV) का स्थिरीकरण|author1=Hobart, D. E. |author2= Samhoun, K. |author3= Young, J. P. |author4=Norvell, V. E. |author5= Mamantov, G. |author6= Peterson, J. R. |date=1980 |pages=321–328 |volume=16 |journal=Inorganic and Nuclear Chemistry Letters |doi=10.1016/0020-1650(80)80069-9 |issue=5}}</ref>
टर्बियम का सबसे आम ऑक्सीकरण राज्य +3 (त्रिकोणीय) है, जैसे टर्बियम ट्राइक्लोराइड ({{chem|Tb||Cl|3}}) । ठोस अवस्था में टेट्रावेलेंट टेरबियम को {{chem2|TbO2}} और {{chem2|TbF4}} जैसे यौगिकों में भी जाना जाता है।<ref>{{cite journal|title=Higher Oxides of the Lanthanide Elements: Terbium Dioxide|author=Gruen, D. M. |author2=Koehler, W. C. |author3=Katz, J. J. |date=April 1951|pages=1475–1479|volume=73|journal=Journal of the American Chemical Society|doi=10.1021/ja01148a020|issue=4}}</ref> समाधान में, टर्बियम सामान्यतः त्रिसंयोजक प्रजातियों का निर्माण करता है, किन्तु अत्यधिक बुनियादी जलीय परिस्थितियों में [[ओजोन]] के साथ चतुर्भुज राज्य में ऑक्सीकरण किया जा सकता है।<ref>{{cite journal |title=जलीय कार्बोनेट समाधान में प्रेसियोडीमियम (IV) और टर्बियम (IV) का स्थिरीकरण|author1=Hobart, D. E. |author2= Samhoun, K. |author3= Young, J. P. |author4=Norvell, V. E. |author5= Mamantov, G. |author6= Peterson, J. R. |date=1980 |pages=321–328 |volume=16 |journal=Inorganic and Nuclear Chemistry Letters |doi=10.1016/0020-1650(80)80069-9 |issue=5}}</ref>
टेरबियम का समन्वय और ऑर्गोनोमेटेलिक रसायन अन्य लैंथेनाइड्स के समान है। जलीय परिस्थितियों में, टेरबियम को नौ [[पानी]] के अणुओं द्वारा समन्वित किया जा सकता है, जो कि ट्राइकैप्ड [[त्रिकोणीय प्रिज्मीय आणविक ज्यामिति]] में व्यवस्थित होते हैं। कम समन्वय संख्या वाले टेरबियम के परिसरों को भी जाना जाता है, आमतौर पर मेटल बिस (ट्राइमिथाइलसिलाइल) एमाइड्स | बीआईएस (ट्राइमिथाइल-सिलीलैमाइड) जैसे भारी लिगेंड के साथ, जो तीन-समन्वय बनाता है {{chem2|Tb[N(SiMe3)2]3}} जटिल।
 
टर्बियम का समन्वय और ऑर्गोनोमेटेलिक रसायन अन्य लैंथेनाइड्स के समान है। जलीय परिस्थितियों में, टर्बियम को नौ [[पानी|जल]] के अणुओं द्वारा समन्वित किया जा सकता है, जो कि ट्राइकैप्ड [[त्रिकोणीय प्रिज्मीय आणविक ज्यामिति]] में व्यवस्थित होते हैं। कम समन्वय संख्या वाले टर्बियम के परिसरों को भी जाना जाता है, सामान्यतः बीआईएस (ट्राइमिथाइल-सिलीलैमाइड) जैसे भारी लिगेंड के साथ, जो तीन-समन्वयित Tb[N(SiMe<sub>3</sub>)<sub>2</sub>]<sub>3</sub> जटिल बनाता है।
 
अधिकांश समन्वय और ऑर्गोनोमेटेलिक परिसरों में त्रिकोणीय ऑक्सीकरण अवस्था में टर्बियम होता है।द्विसंयोजक (Tb<sup>2+</sup>) परिसरों को सामान्यतः भारी साइक्लोपेंटैडिएनिल-प्रकार के लिगैंड्स के साथ भी जाना जाता है।<ref>{{cite journal |title=Tetramethylcyclopentadienyl Ligands Allow Isolation of Ln(II) Ions across the Lanthanide Series in [K(2.2.2-cryptand)][(C5Me4H)3Ln] Complexes |author1=Jenkins, T. F. |author2= Woen, D. H |author3= Mohanam, L. N. |author4=Ziller, J. W. |author5=Furche, F. |author6=Evans, W. J. |date=2018|pages=3863–3873|volume=141 |journal=Organometallics |doi=10.1021/acs.organomet.8b00557 |issue=21|s2cid=105379627 }}</ref><ref>{{cite journal |title=Completing the Series of +2 Ions for the Lanthanide Elements: Synthesis of Molecular Complexes of Pr2+, Gd2+, Tb2+, and Lu2+ |author1=Macdonald, M. R. |author2= Bates, J. E. |author3= Ziller, J. W. |author4=Furche, F. |author5=Evans, W. J. |date=2013|pages=9857–9868|volume=135|journal=Journal of the American Chemical Society|doi=10.1021/ja403753j|issue=21|pmid=23697603 }}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Gould|first1=C. A.|last2=McClain|first2=K. R. |last3=Yu|first3=J. M.|last4=Groshens|first4=T. J.|last5=Furche|first5=F. P.|last6=Harvey|first6=B. G.|last7=Long|first7=J. R.|date=2019-08-21|title=टर्बियम (II) और डिस्प्रोसियम (II) के तटस्थ, रैखिक मेटालोसिन परिसरों का संश्लेषण और चुंबकत्व|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=141|issue=33|pages=12967–12973|doi=10.1021/jacs.9b05816|pmid=31375028|s2cid=199388151|issn=0002-7863}}</ref> इसके चतुष्संयोजक अवस्था में टर्बियम युक्त कुछ समन्वय यौगिकों को भी जाना जाता है।<ref>{{cite journal |title=Molecular Complex of Tb in the +4 Oxidation State |author1=Palumbo, C. T. |author2= Zivkovic, I. |author3= Scopelliti, R. |author4=Mazzanti, M. |date=2019 |pages=9827–9831|volume=141 |journal=Journal of the American Chemical Society |doi=10.1021/jacs.9b05337|pmid=31194529 |issue=25|s2cid=189814301 |url=http://infoscience.epfl.ch/record/268286/files/Palumbo%20ja-2019-05337d%20manuscriptR1.pdf }}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Rice|first1=N. T.|last2=Popov|first2=I. A.|last3=Russo|first3=D. R.|last4=Bacsa|first4=J.|last5=Batista|first5=E. R.|last6=Yang|first6=P.|last7=Telser|first7=J.|last8=La Pierre|first8=H. S.|date=2019-08-21|title=टेट्रावैलेंट टर्बियम कॉम्प्लेक्स का डिज़ाइन, अलगाव और स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=141|issue=33|pages=13222–13233|doi=10.1021/jacs.9b06622|pmid=31352780|osti=1558225|s2cid=207197096|issn=0002-7863|url=https://figshare.com/articles/journal_contribution/Design_Isolation_and_Spectroscopic_Analysis_of_a_Tetravalent_Terbium_Complex/9450461 }}</ref><ref>{{cite journal |title= सिलोक्साइड-समर्थित टर्बियम यौगिकों में ऑक्सीकरण अवस्था + IV का स्थिरीकरण|author1=Willauer, A. R. |author2=Palumbo, C. T. |author3=Scopelliti, R. |author4=Zivkovic, I. |author5=Douair, I. |author6=Maron, L.  |author7=Mazzanti, M. |date=2020 |pages=3549–3553|volume=59 |journal=Angewandte Chemie International Edition |issue=9 |doi=10.1002/anie.201914733|pmid=31840371 |s2cid=209385870 |url=https://infoscience.epfl.ch/record/275738/files/Mazzanti_et_al-2019-Angewandte_Chemie_International_Edition-2.pdf }}</ref>


अधिकांश समन्वय और ऑर्गोनोमेटेलिक परिसरों में त्रिकोणीय ऑक्सीकरण अवस्था में टेरबियम होता है।
द्विसंयोजक (टीबी<sup>2+</sup>) परिसरों को भी जाना जाता है, आमतौर पर भारी साइक्लोपेंटैडिएनिल-प्रकार के लिगैंड्स के साथ।<ref>{{cite journal |title=Tetramethylcyclopentadienyl Ligands Allow Isolation of Ln(II) Ions across the Lanthanide Series in [K(2.2.2-cryptand)][(C5Me4H)3Ln] Complexes |author1=Jenkins, T. F. |author2= Woen, D. H |author3= Mohanam, L. N. |author4=Ziller, J. W. |author5=Furche, F. |author6=Evans, W. J. |date=2018|pages=3863–3873|volume=141 |journal=Organometallics |doi=10.1021/acs.organomet.8b00557 |issue=21|s2cid=105379627 }}</ref><ref>{{cite journal |title=Completing the Series of +2 Ions for the Lanthanide Elements: Synthesis of Molecular Complexes of Pr2+, Gd2+, Tb2+, and Lu2+ |author1=Macdonald, M. R. |author2= Bates, J. E. |author3= Ziller, J. W. |author4=Furche, F. |author5=Evans, W. J. |date=2013|pages=9857–9868|volume=135|journal=Journal of the American Chemical Society|doi=10.1021/ja403753j|issue=21|pmid=23697603 }}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Gould|first1=C. A.|last2=McClain|first2=K. R. |last3=Yu|first3=J. M.|last4=Groshens|first4=T. J.|last5=Furche|first5=F. P.|last6=Harvey|first6=B. G.|last7=Long|first7=J. R.|date=2019-08-21|title=टर्बियम (II) और डिस्प्रोसियम (II) के तटस्थ, रैखिक मेटालोसिन परिसरों का संश्लेषण और चुंबकत्व|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=141|issue=33|pages=12967–12973|doi=10.1021/jacs.9b05816|pmid=31375028|s2cid=199388151|issn=0002-7863}}</ref> इसके चतुष्संयोजक अवस्था में टेरबियम युक्त कुछ समन्वय यौगिकों को भी जाना जाता है।<ref>{{cite journal |title=Molecular Complex of Tb in the +4 Oxidation State |author1=Palumbo, C. T. |author2= Zivkovic, I. |author3= Scopelliti, R. |author4=Mazzanti, M. |date=2019 |pages=9827–9831|volume=141 |journal=Journal of the American Chemical Society |doi=10.1021/jacs.9b05337|pmid=31194529 |issue=25|s2cid=189814301 |url=http://infoscience.epfl.ch/record/268286/files/Palumbo%20ja-2019-05337d%20manuscriptR1.pdf }}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Rice|first1=N. T.|last2=Popov|first2=I. A.|last3=Russo|first3=D. R.|last4=Bacsa|first4=J.|last5=Batista|first5=E. R.|last6=Yang|first6=P.|last7=Telser|first7=J.|last8=La Pierre|first8=H. S.|date=2019-08-21|title=टेट्रावैलेंट टर्बियम कॉम्प्लेक्स का डिज़ाइन, अलगाव और स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=141|issue=33|pages=13222–13233|doi=10.1021/jacs.9b06622|pmid=31352780|osti=1558225|s2cid=207197096|issn=0002-7863|url=https://figshare.com/articles/journal_contribution/Design_Isolation_and_Spectroscopic_Analysis_of_a_Tetravalent_Terbium_Complex/9450461 }}</ref><ref>{{cite journal |title= सिलोक्साइड-समर्थित टर्बियम यौगिकों में ऑक्सीकरण अवस्था + IV का स्थिरीकरण|author1=Willauer, A. R. |author2=Palumbo, C. T. |author3=Scopelliti, R. |author4=Zivkovic, I. |author5=Douair, I. |author6=Maron, L.  |author7=Mazzanti, M. |date=2020 |pages=3549–3553|volume=59 |journal=Angewandte Chemie International Edition |issue=9 |doi=10.1002/anie.201914733|pmid=31840371 |s2cid=209385870 |url=https://infoscience.epfl.ch/record/275738/files/Mazzanti_et_al-2019-Angewandte_Chemie_International_Edition-2.pdf }}</ref>




==== ऑक्सीकरण राज्य ====
==== ऑक्सीकरण राज्य ====
अधिकांश [[दुर्लभ-पृथ्वी तत्व]]ों और [[लैंथेनाइड्स]] की तरह, टेरबियम आमतौर पर +3 ऑक्सीकरण अवस्था में पाया जाता है। [[मोम]] और [[प्रेसियोडीमियम]] की तरह, टेरबियम भी +4 ऑक्सीकरण अवस्था बना सकता है, हालांकि यह पानी में अस्थिर है।<ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> हालाँकि, यह संभव है कि टेरबियम 0, +1 और +2 ऑक्सीकरण अवस्थाओं में भी पाया जाए।
अधिकांश [[दुर्लभ-पृथ्वी तत्व|दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों]] और [[लैंथेनाइड्स]] की तरह, टर्बियम सामान्यतः +3 ऑक्सीकरण अवस्था में पाया जाता है। [[मोम]] और [[प्रेसियोडीमियम]] की तरह, टर्बियम भी +4 ऑक्सीकरण अवस्था बना सकता है, हालांकि यह जल में अस्थिर है।<ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> चूंकि, यह संभव है कि टर्बियम 0, +1 और +2 ऑक्सीकरण अवस्थाओं में भी पाया जाए।


=== यौगिक ===
=== यौगिक ===
{{Main article|Terbium compounds}}
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|caption2=Terbium sulfate, {{chem2|Tb2(SO4)3}} (top), fluoresces green under ultraviolet light (bottom)}}
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{{see also|Category:Terbium compounds}}
{{see also|श्रेणी:टर्बियम यौगिक}}
टेरबियम उच्च तापमान पर नाइट्रोजन, कार्बन, सल्फर, फास्फोरस, बोरान, सेलेनियम, सिलिकॉन और आर्सेनिक के साथ मिलकर विभिन्न बाइनरी यौगिक बनाता है जैसे {{chem2|TbH2}}, {{chem2|TbH3}}, {{chem2|TbB2}}, {{chem2|[[terbium(III) sulfide|Tb2S3]]}}, {{chem2|TbSe}}, {{chem2|TbTe}} और {{chem2|[[terbium(III) nitride|TbN]]}}.<ref name="patnaik" />उन यौगिकों में, Tb ज्यादातर ऑक्सीकरण अवस्था +3 और कभी-कभी +2 प्रदर्शित करता है। टेर्बियम (II) हलाइड्स को [[टैंटलम]] कंटेनरों में धात्विक Tb की उपस्थिति में [[एनीलिंग (सामग्री विज्ञान)]] Tb (III) हलाइड्स द्वारा प्राप्त किया जाता है। टेरबियम सेस्क्विक्लोराइड भी बनाता है {{chem2|Tb2Cl3}}, जिसे आगे 800 °C पर एनीलिंग करके TbCl तक कम किया जा सकता है। यह टर्बियम (आई) क्लोराइड स्तरित ग्रेफाइट जैसी संरचना के साथ प्लेटलेट्स बनाता है।<ref>{{cite book| page=1128| url=https://books.google.com/books?id=U3MWRONWAmMC&pg=PA1128| title =उन्नत अकार्बनिक रसायन| edition =6th| author= Cotton| publisher= Wiley-India| date = 2007| isbn =978-81-265-1338-3}}</ref>
टर्बियम उच्च तापमान पर नाइट्रोजन, कार्बन, सल्फर, फास्फोरस, बोरान, सेलेनियम, सिलिकॉन और आर्सेनिक के साथ मिलकर विभिन्न बाइनरी यौगिक बनाता है जैसे {{chem2|TbH2}}, {{chem2|TbH3}}, {{chem2|TbB2}}, {{chem2|[[terbium(III) sulfide|Tb2S3]]}}, {{chem2|TbSe}}, {{chem2|TbTe}} और {{chem2|[[terbium(III) nitride|TbN]]}}.<ref name="patnaik" /> उन यौगिकों में, Tb ज्यादातर ऑक्सीकरण अवस्था +3 और कभी-कभी +2 प्रदर्शित करता है। टेर्बियम (II) हलाइड्स को [[टैंटलम]] कंटेनरों में धात्विक Tb की उपस्थिति में [[एनीलिंग (सामग्री विज्ञान)]] Tb (III) हलाइड्स द्वारा प्राप्त किया जाता है। टर्बियम सेस्क्विक्लोराइड ({{chem2|Tb2Cl3}}) भी बनाता है, जिसे आगे 800 °C पर एनीलिंग करके TbCl तक कम किया जा सकता है। यह टर्बियम (आई) क्लोराइड स्तरित ग्रेफाइट जैसी संरचना के साथ प्लेटलेट्स बनाता है।<ref>{{cite book| page=1128| url=https://books.google.com/books?id=U3MWRONWAmMC&pg=PA1128| title =उन्नत अकार्बनिक रसायन| edition =6th| author= Cotton| publisher= Wiley-India| date = 2007| isbn =978-81-265-1338-3}}</ref>
टेरबियम (IV) फ्लोराइड एकमात्र हलाइड है जो टेट्रावेलेंट टेरबियम बना सकता है, और इसमें मजबूत ऑक्सीकरण गुण होते हैं। यह एक मजबूत हलोजन भी है, [[कोबाल्ट (III) फ्लोराइड]] या सेरियम (IV) फ्लोराइड से निकलने वाले फ्लोराइड वाष्प के मिश्रण के बजाय गर्म होने पर अपेक्षाकृत शुद्ध परमाणु फ्लोरीन का उत्सर्जन होता है।<ref>{{cite journal |last1=Rau |first1=J. V. |last2=Chilingarov |first2=N. S. |last3=Leskiv |first3=M. S. |last4=Sukhoverkhov |first4=V. F. |last5=Rossi Albertini |first5=V. |last6=Sidorov |first6=L. N. |title=परमाणु और आणविक फ्लोरीन के थर्मल स्रोतों के रूप में संक्रमण और दुर्लभ पृथ्वी धातु फ्लोराइड्स|journal=Le Journal de Physique IV |date=August 2001 |volume=11 |issue=PR3 |pages=Pr3–109–Pr3-113 |doi=10.1051/jp4:2001314}}</ref> इसे टेरबियम (III) क्लोराइड या टेरबियम (III) फ्लोराइड को 320 डिग्री सेल्सियस पर फ्लोरीन गैस के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जा सकता है:<ref>{{Cite book|authors=G. Meyer, Lester R. Morss |title= लैंथेनाइड और एक्टिनाइड यौगिकों का संश्लेषण।|publisher=Springer Science & Business Media|year= 1991|page=60|isbn= 978-0-7923-1018-1 |url = https://books.google.com/books?id=bnS5elHL2w8C&pg=PA60}}</ref>
 
: 2 टीबीएफ<sub>3</sub> + एफ<sub>2</sub> → 2 टीबीएफ<sub>4</sub>
टर्बियम (IV) फ्लोराइड एकमात्र हलाइड है जो टेट्रावेलेंट टर्बियम बना सकता है, और इसमें मजबूत ऑक्सीकरण गुण होते हैं। यह एक मजबूत हलोजन भी है, [[कोबाल्ट (III) फ्लोराइड]] या सेरियम (IV) फ्लोराइड से निकलने वाले फ्लोराइड वाष्प के मिश्रण के अतिरिक्त गर्म होने पर अपेक्षाकृत शुद्ध परमाणु फ्लोरीन का उत्सर्जन होता है।<ref>{{cite journal |last1=Rau |first1=J. V. |last2=Chilingarov |first2=N. S. |last3=Leskiv |first3=M. S. |last4=Sukhoverkhov |first4=V. F. |last5=Rossi Albertini |first5=V. |last6=Sidorov |first6=L. N. |title=परमाणु और आणविक फ्लोरीन के थर्मल स्रोतों के रूप में संक्रमण और दुर्लभ पृथ्वी धातु फ्लोराइड्स|journal=Le Journal de Physique IV |date=August 2001 |volume=11 |issue=PR3 |pages=Pr3–109–Pr3-113 |doi=10.1051/jp4:2001314}}</ref> इसे टर्बियम (III) क्लोराइड या टर्बियम (III) फ्लोराइड को 320 डिग्री सेल्सियस पर फ्लोरीन गैस के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जा सकता है:<ref>{{Cite book|authors=G. Meyer, Lester R. Morss |title= लैंथेनाइड और एक्टिनाइड यौगिकों का संश्लेषण।|publisher=Springer Science & Business Media|year= 1991|page=60|isbn= 978-0-7923-1018-1 |url = https://books.google.com/books?id=bnS5elHL2w8C&pg=PA60}}</ref>
जब टी.बी.एफ<sub>4</sub> और [[सीज़ियम फ्लोराइड]] एक स्टोइकोमीट्रिक अनुपात में मिलाया जाता है, एक फ्लोरीन गैस वातावरण में, CsTbF<sub>5</sub> प्राप्त होना। यह एक [[ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल सिस्टम]] क्रिस्टल है, [[अंतरिक्ष समूह]] सीएमसीए के साथ, [टीबीएफ] से बनी एक स्तरित संरचना के साथ<sub>8</sub>]<sup>4−</sup> और 11-समन्वित सी.एस<sup>+</sup>.<ref>{{cite journal|last1=Gaumet|first1=V.|last2=Avignant|first2=D.|title=Caesium Pentafluoroterbate, CsTbF<sub>5</sub>|journal=Acta Crystallographica Section C: Crystal Structure Communications|volume=53|issue=9|year=1997|pages=1176–1178 |doi=10.1107/S0108270197005556}}</ref> यौगिक BaTbF<sub>6</sub> इसी तरह तैयार किया जा सकता है। यह अंतरिक्ष समूह सीएमएमए के साथ एक ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल है। यौगिक [TbF<sub>8</sub>]<sup>4−</sup> भी मौजूद है।<ref>{{cite journal|last1=Largeau|first1=E.|last2=El-Ghozzi|first2=M.|last3=Métin|first3=J.|last4=Avignant|first4=D.|title=β-BaTbF6|journal=Acta Crystallographica Section C: Crystal Structure Communications|volume=53|issue=5|year=1997|pages=530–532 |doi=10.1107/S0108270196014527}}</ref>
: 2 TbF<sub>3</sub> + F<sub>2</sub> → 2 TbF<sub>4</sub>
अन्य यौगिकों में शामिल हैं
जब TbF<sub>4</sub> और [[सीज़ियम फ्लोराइड]] (CsF) को स्टोइकोमीट्रिक अनुपात में मिलाया जाता है, तो फ्लोरीन गैस के वातावरण में, CsTbF<sub>5</sub> प्राप्त होता है। यह एक [[ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल सिस्टम|ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल]] है, [[अंतरिक्ष समूह]] Cmca के साथ [TbF<sub>8</sub>]4<sup>-</sup> और 11-समन्वित Cs<sup>+</sup> से बना एक स्तरित संरचना है।<ref>{{cite journal|last1=Gaumet|first1=V.|last2=Avignant|first2=D.|title=Caesium Pentafluoroterbate, CsTbF<sub>5</sub>|journal=Acta Crystallographica Section C: Crystal Structure Communications|volume=53|issue=9|year=1997|pages=1176–1178 |doi=10.1107/S0108270197005556}}</ref> यौगिक BaTbF<sub>6</sub> को इसी तरह तैयार किया जा सकता है। यह अंतरिक्ष समूह Cmca के साथ एक ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल है। यौगिक [TbF<sub>8</sub>]<sup>4−</sup> भी उपस्थित है।<ref>{{cite journal|last1=Largeau|first1=E.|last2=El-Ghozzi|first2=M.|last3=Métin|first3=J.|last4=Avignant|first4=D.|title=β-BaTbF6|journal=Acta Crystallographica Section C: Crystal Structure Communications|volume=53|issue=5|year=1997|pages=530–532 |doi=10.1107/S0108270196014527}}</ref>
 
अन्य यौगिकों में सम्मिलित हैं
* [[क्लोराइड]]: {{chem2|[[terbium(III) chloride|TbCl3]]}}
* [[क्लोराइड]]: {{chem2|[[terbium(III) chloride|TbCl3]]}}
* [[ब्रोमाइड]]्स: {{chem2|[[terbium(III) bromide|TbBr3]]}}
* [[ब्रोमाइड|ब्रोमाइड्स]]: {{chem2|[[terbium(III) bromide|TbBr3]]}}
* [[ योडिद ]]्स: {{chem2|[[terbium(III) iodide|TbI3]]}}
* [[ योडिद |आयोडाइड्स]]: {{chem2|[[terbium(III) iodide|TbI3]]}}
* [[फ्लोराइड]]्स: {{chem2|[[terbium(III) fluoride|TbF3]]}}, {{chem2|[[terbium(IV) fluoride|TbF4]]}}
* [[फ्लोराइड|फ्लोराइड्स]]: {{chem2|[[terbium(III) fluoride|TbF3]]}}, {{chem2|[[terbium(IV) fluoride|TbF4]]}}


=== समस्थानिक ===
=== समस्थानिक ===
{{Main|Isotopes of terbium}}
{{Main|टेरबियम के समस्थानिक}}
स्वाभाविक रूप से होने वाली टेरबियम अपने एकमात्र स्थिर [[आइसोटोप]], टेरबियम-159 से बना है; तत्व इस प्रकार [[मोनोन्यूक्लिडिक तत्व]] और [[मोनोआइसोटोपिक तत्व]] है। छत्तीस [[ रेडियो आइसोटोप ]] की विशेषता बताई गई है, जिनमें सबसे भारी टेरबियम-171 (170.95330(86) [[ डाल्टन (इकाई) ]] के परमाणु द्रव्यमान के साथ) और सबसे हल्का टेरबियम-135 (सटीक द्रव्यमान अज्ञात) है।{{NUBASE2016|ref}} टेरबियम के सबसे स्थिर [[सिंथेटिक रेडियोआइसोटोप]] टेरबियम-158 हैं, 180 साल के आधे जीवन के साथ, और टेरबियम-157, 71 साल के आधे जीवन के साथ। शेष सभी [[रेडियोधर्मी]] समस्थानिकों का आधा जीवन है जो एक वर्ष के एक चौथाई से भी कम है, और इनमें से अधिकांश का आधा जीवन है जो आधे मिनट से भी कम है।{{NUBASE2016|ref}} सबसे प्रचुर मात्रा में स्थिर आइसोटोप से पहले प्राथमिक [[क्षय मोड]], <sup>159</sup>Tb, [[इलेक्ट्रॉन कैप्चर]] है, जिसके परिणामस्वरूप [[ गैडोलीनियम ]] समस्थानिकों का उत्पादन होता है, और इसके बाद प्राथमिक मोड [[बीटा माइनस क्षय]] होता है, जिसके परिणामस्वरूप [[डिस्प्रोसियम]] समस्थानिक होते हैं।{{NUBASE2016|ref}}
स्वाभाविक रूप से होने वाली टर्बियम अपने एकमात्र स्थिर [[आइसोटोप]], टर्बियम-159 से बना है; तत्व इस प्रकार [[मोनोन्यूक्लिडिक तत्व]] और [[मोनोआइसोटोपिक तत्व]] है। छत्तीस [[ रेडियो आइसोटोप |रेडियो आइसोटोप]] की विशेषता बताई गई है, जिनमें सबसे भारी टर्बियम-171 (170.95330(86) [[ डाल्टन (इकाई) |डाल्टन (इकाई)]] के परमाणु द्रव्यमान के साथ) और सबसे हल्का टर्बियम-135 (सटीक द्रव्यमान अज्ञात) है।{{NUBASE2016|ref}} टर्बियम के सबसे स्थिर [[सिंथेटिक रेडियोआइसोटोप]] 180 साल के आधे जीवन के साथ टेरबियम-158 और 71 साल के आधे जीवन के साथ टेरबियम-157 हैं। शेष सभी [[रेडियोधर्मी]] समस्थानिकों का आधा जीवन है जो एक वर्ष के एक चौथाई से भी कम है, और इनमें से अधिकांश का आधा जीवन है जो आधे मिनट से भी कम है।{{NUBASE2016|ref}} सबसे प्रचुर मात्रा में स्थिर आइसोटोप, <sup>159</sup>Tb से पहले प्राथमिक [[क्षय मोड]] [[इलेक्ट्रॉन कैप्चर]] है, जिसके परिणामस्वरूप [[ गैडोलीनियम |गैडोलीनियम]] समस्थानिकों का उत्पादन होता है, और इसके बाद प्राथमिक मोड [[बीटा माइनस क्षय]] होता है, जिसके परिणामस्वरूप [[डिस्प्रोसियम]] समस्थानिक होते हैं।{{NUBASE2016|ref}}


तत्व में 27 [[परमाणु आइसोमर]]्स भी हैं, जिनमें 141-154, 156 और 158 के द्रव्यमान हैं (प्रत्येक जन संख्या केवल एक आइसोमर से मेल नहीं खाती)। उनमें से सबसे स्थिर 24.4 घंटे के आधे जीवन के साथ टेरबियम-156m और 22.7 घंटे के आधे जीवन के साथ टेरबियम-156m2 हैं; यह 155-161 द्रव्यमान संख्या वाले रेडियोधर्मी टेरबियम समस्थानिकों के अधिकांश जमीनी अवस्थाओं के आधे जीवन से अधिक है।{{NUBASE2016|ref}}
तत्व में 27 [[परमाणु आइसोमर|परमाणु आइसोमर्स]] भी हैं, जिनमें 141-154, 156 और 158 के द्रव्यमान हैं (प्रत्येक जन संख्या केवल एक आइसोमर से मेल नहीं खाती)। उनमें से सबसे स्थिर 24.4 घंटे के आधे जीवन के साथ टर्बियम-156m और 22.7 घंटे के आधे जीवन के साथ टर्बियम-156m2 हैं; यह 155-161 द्रव्यमान संख्या वाले रेडियोधर्मी टर्बियम समस्थानिकों के अधिकांश जमीनी अवस्थाओं के आधे जीवन से अधिक है।{{NUBASE2016|ref}}


== इतिहास ==
== इतिहास ==
[[File:Mosander Carl Gustav bw.jpg|thumb|right|कार्ल गुस्ताफ मोसेन्डर, वैज्ञानिक जिन्होंने टर्बियम, लेन्थेनम और एर्बियम की खोज की।]][[स्वीडन]] के रसायनशास्त्री कार्ल गुस्ताफ मोसांडर ने 1843 में टेरबियम की खोज की। उन्होंने इसे [[यत्रियम ऑक्साइड]] में अशुद्धता के रूप में पाया, {{chem2|Y2O3}}. Yttrium का नाम स्वीडन में Ytterby के गांव के नाम पर रखा गया है। आयन एक्सचेंज तकनीकों के आगमन तक टर्बियम को शुद्ध रूप में अलग नहीं किया गया था।<ref name="James">{{cite book |last1=Marshall |first1=James L. |last2=Marshall |first2=Virginia R. |title=Science history : a traveler's guide|chapter=Northern Scandinavia: An Elemental Treasure Trove |date=October 31, 2014 |publisher=ACS Symposium Series|volume= 1179 |isbn=9780841230200 |pages=209–257 |doi=10.1021/bk-2014-1179.ch011 }}</ref><ref name="history" /><ref name="Weeks">{{cite book |last1=Weeks |first1=Mary Elvira |title=तत्वों की खोज|date=1956 |publisher=Journal of Chemical Education |location=Easton, PA |url=https://archive.org/details/discoveryoftheel002045mbp |edition=6th }}</ref>{{rp|701}}<ref name="XVI">{{cite journal | author = Weeks, Mary Elvira |author-link=Mary Elvira Weeks| title = The discovery of the elements: XVI. The rare earth elements | journal = Journal of Chemical Education | year = 1932 | volume = 9 | issue = 10 | pages = 1751&ndash;1773 | doi = 10.1021/ed009p1751 | bibcode=1932JChEd...9.1751W}}</ref><ref name="James" /><ref name="Beginnings">{{cite journal |last1=Marshall |first1=James L. Marshall |last2=Marshall |first2=Virginia R. Marshall |title=Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Beginnings |journal=The Hexagon |date=2015 |pages=41–45 |url=http://www.chem.unt.edu/~jimm/REDISCOVERY%207-09-2018/Hexagon%20Articles/rare%20earths%20I.pdf |access-date=30 December 2019}}</ref><ref name="Virginia">{{cite journal |last1=Marshall |first1=James L. Marshall |last2=Marshall |first2=Virginia R. Marshall |title=Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years |journal=The Hexagon |date=2015 |pages=72–77 |url=http://www.chem.unt.edu/~jimm/REDISCOVERY%207-09-2018/Hexagon%20Articles/rare%20earths%20II.pdf |access-date=30 December 2019}}</ref>
[[File:Mosander Carl Gustav bw.jpg|thumb|right|कार्ल गुस्ताफ मोसेन्डर, वैज्ञानिक जिन्होंने टर्बियम, लेन्थेनम और एर्बियम की खोज की।]][[स्वीडन]] के रसायनशास्त्री कार्ल गुस्ताफ मोसांडर ने 1843 में टर्बियम की खोज की थी। उन्होंने इसे [[यत्रियम ऑक्साइड|यट्रियम ऑक्साइड]] {{chem2|Y2O3}} में अशुद्धता के रूप में पाया।  यट्रियम का नाम स्वीडन में येटरबी के गांव के नाम पर रखा गया है। आयन एक्सचेंज विधियों के आगमन तक टर्बियम को शुद्ध रूप में अलग नहीं किया गया था।<ref name="James">{{cite book |last1=Marshall |first1=James L. |last2=Marshall |first2=Virginia R. |title=Science history : a traveler's guide|chapter=Northern Scandinavia: An Elemental Treasure Trove |date=October 31, 2014 |publisher=ACS Symposium Series|volume= 1179 |isbn=9780841230200 |pages=209–257 |doi=10.1021/bk-2014-1179.ch011 }}</ref><ref name="history" /><ref name="Weeks">{{cite book |last1=Weeks |first1=Mary Elvira |title=तत्वों की खोज|date=1956 |publisher=Journal of Chemical Education |location=Easton, PA |url=https://archive.org/details/discoveryoftheel002045mbp |edition=6th }}</ref>{{rp|701}}<ref name="XVI">{{cite journal | author = Weeks, Mary Elvira |author-link=Mary Elvira Weeks| title = The discovery of the elements: XVI. The rare earth elements | journal = Journal of Chemical Education | year = 1932 | volume = 9 | issue = 10 | pages = 1751&ndash;1773 | doi = 10.1021/ed009p1751 | bibcode=1932JChEd...9.1751W}}</ref><ref name="James" /><ref name="Beginnings">{{cite journal |last1=Marshall |first1=James L. Marshall |last2=Marshall |first2=Virginia R. Marshall |title=Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Beginnings |journal=The Hexagon |date=2015 |pages=41–45 |url=http://www.chem.unt.edu/~jimm/REDISCOVERY%207-09-2018/Hexagon%20Articles/rare%20earths%20I.pdf |access-date=30 December 2019}}</ref><ref name="Virginia">{{cite journal |last1=Marshall |first1=James L. Marshall |last2=Marshall |first2=Virginia R. Marshall |title=Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years |journal=The Hexagon |date=2015 |pages=72–77 |url=http://www.chem.unt.edu/~jimm/REDISCOVERY%207-09-2018/Hexagon%20Articles/rare%20earths%20II.pdf |access-date=30 December 2019}}</ref>
मोसांडर ने सबसे पहले येट्रिया को तीन भागों में विभाजित किया, सभी का नाम अयस्क के नाम पर रखा गया: येट्रिया, एरबिया और टेरबिया। टर्बिया मूल रूप से वह अंश था जिसमें गुलाबी रंग होता था, जिसे अब एर्बियम के रूप में जाना जाता है। एर्बिया (जिसमें अब टेरबियम के रूप में जाना जाता है) मूल रूप से वह अंश था जो समाधान में अनिवार्य रूप से रंगहीन था। इस तत्व के अघुलनशील ऑक्साइड को भूरे रंग का होने का उल्लेख किया गया था।
मोसांडर ने सबसे पहले येट्रिया को तीन भागों में विभाजित किया, सभी का नाम अयस्क के नाम पर रखा गया: येट्रिया, एरबिया और टेरबिया। टर्बिया मूल रूप से वह अंश था जिसमें गुलाबी रंग होता था, जिसे अब एर्बियम के रूप में जाना जाता है। एर्बिया (जिसमें अब टर्बियम के रूप में जाना जाता है) मूल रूप से वह अंश था जो समाधान में अनिवार्य रूप से रंगहीन था। इस तत्व के अघुलनशील ऑक्साइड को भूरे रंग का होने का उल्लेख किया गया था।


बाद में श्रमिकों को मामूली रंगहीन एर्बिया को देखने में कठिनाई हुई, लेकिन घुलनशील गुलाबी अंश को छोड़ना असंभव था। तर्क आगे और पीछे चला गया कि क्या अर्बिया का अस्तित्व भी है। असमंजस में, मूल नाम उलट गए, और नामों का आदान-प्रदान अटक गया, जिससे कि गुलाबी अंश अंततः एर्बियम युक्त समाधान (जो समाधान में, गुलाबी है) को संदर्भित करता है। अब यह सोचा गया है कि यिट्रिया से सेरिया को निकालने के लिए डबल सोडियम या [[पोटेशियम सल्फेट]] का उपयोग करने वाले श्रमिकों ने अनजाने में सेरिया युक्त अवक्षेप में टेरबियम खो दिया। जिसे अब टेरबियम के रूप में जाना जाता है, वह मूल येट्रिया का केवल 1% था, लेकिन यह यट्रियम ऑक्साइड को एक पीला रंग प्रदान करने के लिए पर्याप्त था। इस प्रकार, टेरबियम मूल अंश में एक मामूली घटक था, जहां इसके तत्काल पड़ोसियों, गैडोलीनियम और डिस्प्रोसियम का प्रभुत्व था।
बाद में श्रमिकों को मामूली रंगहीन एर्बिया को देखने में कठिनाई हुई, किन्तु घुलनशील गुलाबी अंश को छोड़ना असंभव था। तर्क आगे और पीछे चला गया कि क्या अर्बिया का अस्तित्व भी है। असमंजस में, मूल नाम उलट गए, और नामों का आदान-प्रदान अटक गया, जिससे कि गुलाबी अंश अंततः एर्बियम युक्त समाधान (जो समाधान में, गुलाबी है) को संदर्भित करता है। अब यह सोचा गया है कि यिट्रिया से सेरिया को निकालने के लिए डबल सोडियम या [[पोटेशियम सल्फेट]] का उपयोग करने वाले श्रमिकों ने अनजाने में सेरिया युक्त अवक्षेप में टर्बियम खो दिया। जिसे अब टर्बियम के रूप में जाना जाता है, वह मूल येट्रिया का केवल 1% था, किन्तु यह यट्रियम ऑक्साइड को एक पीला रंग प्रदान करने के लिए पर्याप्त था। इस प्रकार, टर्बियम मूल अंश में एक मामूली घटक था, जहां इसके तत्काल पड़ोसियों, गैडोलीनियम और डिस्प्रोसियम का प्रभुत्व था।


तत्पश्चात, जब भी अन्य दुर्लभ मृदाओं को इस मिश्रण से अलग किया गया, तो जिस भी अंश ने ब्राउन ऑक्साइड दिया, उसने टेरबियम नाम को बरकरार रखा, जब तक कि टेरबियम का ब्राउन ऑक्साइड शुद्ध रूप में प्राप्त नहीं हो गया। 19वीं सदी के जांचकर्ताओं को शानदार पीले या हरे रंग के Tb(III) प्रतिदीप्ति का निरीक्षण करने के लिए UV प्रतिदीप्ति तकनीक का लाभ नहीं मिला, जिससे ठोस मिश्रण या समाधानों में टेरबियम की पहचान करना आसान हो जाता।<ref name="history">{{cite book| page = 5| url=https://books.google.com/books?id=E1npz8pwmYwC&pg=PA5| title =दुर्लभ पृथ्वी का निष्कर्षण धातु विज्ञान| author =Gupta, C. K. | author2 =Krishnamurthy, Nagaiyar | publisher=CRC Press| date = 2004| isbn =978-0-415-33340-5}}</ref>
तत्पश्चात, जब भी अन्य दुर्लभ मृदाओं को इस मिश्रण से अलग किया गया, तो जिस भी अंश ने ब्राउन ऑक्साइड दिया, उसने टर्बियम नाम को बरकरार रखा, जब तक कि टर्बियम का ब्राउन ऑक्साइड शुद्ध रूप में प्राप्त नहीं हो गया। 19वीं शताब्दी के जांचकर्ताओं को शानदार पीले या हरे रंग के Tb(III) प्रतिदीप्ति का निरीक्षण करने के लिए UV प्रतिदीप्ति तकनीक का लाभ नहीं मिला, जिससे ठोस मिश्रण या समाधानों में टर्बियम की पहचान करना आसान हो जाता।<ref name="history">{{cite book| page = 5| url=https://books.google.com/books?id=E1npz8pwmYwC&pg=PA5| title =दुर्लभ पृथ्वी का निष्कर्षण धातु विज्ञान| author =Gupta, C. K. | author2 =Krishnamurthy, Nagaiyar | publisher=CRC Press| date = 2004| isbn =978-0-415-33340-5}}</ref>




== घटना ==
== घटना ==
[[Image:Xenotim mineralogisches museum bonn.jpg|thumb|ज़ेनोटाइम]]मोनजाइट सहित कई खनिजों में अन्य दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के साथ टेरबियम निहित है ({{chem2|(Ce,La,Th,Nd,Y)PO4}} 0.03% तक टर्बियम के साथ), ज़ेनोटाइम ({{chem2|YPO4}}) और यूक्सनाइट ({{chem2|(Y,Ca,Er,La,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6}} 1% या अधिक टर्बियम के साथ)। टेरबियम की पपड़ी बहुतायत 1.2 मिलीग्राम/किग्रा अनुमानित है।<ref name="patnaik">{{cite book | last =Patnaik | first =Pradyot | date = 2003 | title =अकार्बनिक रासायनिक यौगिकों की पुस्तिका| publisher = McGraw-Hill | pages = 920–921| isbn =978-0-07-049439-8 | url= https://books.google.com/books?id=Xqj-TTzkvTEC&pg=PA243 | access-date = 2009-06-06}}</ref> अभी तक कोई टर्बियम-प्रमुख खनिज नहीं मिला है।<ref>
[[Image:Xenotim mineralogisches museum bonn.jpg|thumb|ज़ेनोटाइम]]टेरबियम कई खनिजों में अन्य दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के साथ निहित है, जिसमें मोनाजाइट ({{chem2|(Ce,La,Th,Nd,Y)PO4}} 0.03% तक टर्बियम के साथ), ज़ेनोटाइम ({{chem2|YPO4}}) और 1% या अधिक टेरबियम के साथ यूक्सनाइट ({{chem2|(Y,Ca,Er,La,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6}}) सम्मिलित हैं। टेरबियम की परत बहुतायत 1.2 मिलीग्राम/किग्रा के रूप में अनुमानित है।<ref name="patnaik">{{cite book | last =Patnaik | first =Pradyot | date = 2003 | title =अकार्बनिक रासायनिक यौगिकों की पुस्तिका| publisher = McGraw-Hill | pages = 920–921| isbn =978-0-07-049439-8 | url= https://books.google.com/books?id=Xqj-TTzkvTEC&pg=PA243 | access-date = 2009-06-06}}</ref> अभी तक कोई टर्बियम-प्रमुख खनिज नहीं मिला है।<ref>
{{cite web |url=https://www.mindat.org/ |title=Mindat.org |author=Hudson Institute of Mineralogy |date=1993–2018 |website=www.mindat.org |access-date=14 January 2018}}</ref>
{{cite web |url=https://www.mindat.org/ |title=Mindat.org |author=Hudson Institute of Mineralogy |date=1993–2018 |website=www.mindat.org |access-date=14 January 2018}}</ref>
वर्तमान में, टेरबियम के सबसे समृद्ध वाणिज्यिक स्रोत [[दक्षिणी चीन]] की आयन-अवशोषण [[मिट्टी]] हैं; वजन के हिसाब से लगभग दो-तिहाई यट्रियम ऑक्साइड वाले सांद्रों में लगभग 1% टेरबिया होता है। बास्टनासाइट और मोनाज़ाइट में थोड़ी मात्रा में टेरबियम होता है; जब इन्हें [[समैरियम]]-यूरोपियम-गैडोलिनियम कंसंट्रेट के रूप में मूल्यवान भारी लैंथेनाइड्स को पुनर्प्राप्त करने के लिए सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन द्वारा संसाधित किया जाता है, तो उसमें टेरबियम बरामद होता है। आयन-अवशोषण मिट्टी के सापेक्ष संसाधित बस्टनासाइट की बड़ी मात्रा के कारण, दुनिया की टेरबियम आपूर्ति का एक महत्वपूर्ण अनुपात बस्टनासाइट से आता है।<ref name="CRC" />
वर्तमान में, टर्बियम के सबसे समृद्ध वाणिज्यिक स्रोत [[दक्षिणी चीन]] की आयन-अवशोषण [[मिट्टी]] हैं; वजन के हिसाब से लगभग दो-तिहाई यट्रियम ऑक्साइड वाले सांद्रों में लगभग 1% टेरबिया होता है। बास्टनासाइट और मोनाज़ाइट में थोड़ी मात्रा में टर्बियम होता है; जब इन्हें [[समैरियम]]-यूरोपियम-गैडोलिनियम कंसंट्रेट के रूप में मूल्यवान भारी लैंथेनाइड्स को पुनर्प्राप्त करने के लिए सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन द्वारा संसाधित किया जाता है, तो उसमें टर्बियम बरामद होता है। आयन-अवशोषण मिट्टी के सापेक्ष संसाधित बस्टनासाइट की बड़ी मात्रा के कारण, संसार की टर्बियम आपूर्ति का एक महत्वपूर्ण अनुपात बस्टनासाइट से आता है।<ref name="CRC" />


2018 में, [[जापान]] के मिनमिटोरी द्वीप के तट पर एक समृद्ध टेरबियम आपूर्ति की खोज की गई, जिसकी आपूर्ति 420 वर्षों की वैश्विक मांग को पूरा करने के लिए पर्याप्त थी।<ref>{{Cite web|url=http://www.sciencealert2014.com/japan-discovered-a-rare-earth-mineral-deposit-that-can-supply-the-world-for-centuries|title=जापान ने इस वर्ष एक दुर्लभ-पृथ्वी खनिज भंडार की खोज की जो सदियों से दुनिया को आपूर्ति कर सकता है|first=Jeremy Berke, Business|last=Insider|website=ScienceAlert}}</ref>
2018 में, [[जापान]] के मिनमिटोरी द्वीप के तट पर एक समृद्ध टर्बियम आपूर्ति की खोज की गई, जिसकी आपूर्ति 420 वर्षों की वैश्विक मांग को पूरा करने के लिए पर्याप्त थी।<ref>{{Cite web|url=http://www.sciencealert2014.com/japan-discovered-a-rare-earth-mineral-deposit-that-can-supply-the-world-for-centuries|title=जापान ने इस वर्ष एक दुर्लभ-पृथ्वी खनिज भंडार की खोज की जो सदियों से दुनिया को आपूर्ति कर सकता है|first=Jeremy Berke, Business|last=Insider|website=ScienceAlert}}</ref>




== उत्पादन ==
== उत्पादन ==
दुर्लभ पृथ्वी के पानी घुलनशील सल्फेट्स का उत्पादन करने के लिए कुचल टेरबियम युक्त खनिजों को गर्म केंद्रित [[सल्फ्यूरिक एसिड]] के साथ इलाज किया जाता है। अम्लीय फिल्ट्रेट्स आंशिक रूप से कास्टिक सोडा से पीएच 3-4 तक बेअसर हो जाते हैं। [[थोरियम]] विलयन से हाइड्रॉक्साइड के रूप में अवक्षेपित हो जाता है और निकल जाता है। उसके बाद समाधान को [[अमोनियम [[ऑक्सालेट]]]] के साथ इलाज किया जाता है ताकि दुर्लभ पृथ्वी को उनके अघुलनशील ऑक्सालेट में परिवर्तित किया जा सके। गर्म करने पर ऑक्सलेट ऑक्साइड में विघटित हो जाते हैं। ऑक्साइड [[नाइट्रिक एसिड]] में घुल जाते हैं जो मुख्य घटकों में से एक सेरियम को बाहर कर देता है, जिसका ऑक्साइड अघुलनशील होता है {{chem2|HNO3}}. टेरबियम को क्रिस्टलीकरण द्वारा [[अमोनियम नाइट्रेट]] के साथ दोहरे नमक के रूप में अलग किया जाता है।<ref name="patnaik" />
दुर्लभ पृथ्वी के जल घुलनशील सल्फेट्स का उत्पादन करने के लिए कुचल टर्बियम युक्त खनिजों को गर्म केंद्रित [[सल्फ्यूरिक एसिड]] के साथ अभिक्रिया किया जाता है। अम्लीय फिल्ट्रेट्स आंशिक रूप से कास्टिक सोडा से पीएच 3-4 तक बेअसर हो जाते हैं। [[थोरियम]] विलयन से हाइड्रॉक्साइड के रूप में अवक्षेपित हो जाता है और निकल जाता है। उसके बाद समाधान को [[अमोनियम [[ऑक्सालेट]]]] के साथ अभिक्रिया किया जाता है जिससे दुर्लभ पृथ्वी को उनके अघुलनशील ऑक्सालेट में परिवर्तित किया जा सके। गर्म करने पर ऑक्सलेट ऑक्साइड में विघटित हो जाते हैं। ऑक्साइड [[नाइट्रिक एसिड]] में घुल जाते हैं जो मुख्य घटकों में से एक सेरियम को बाहर कर देता है, जिसका ऑक्साइड {{chem2|HNO3}} में अघुलनशील होता है। टर्बियम को क्रिस्टलीकरण द्वारा [[अमोनियम नाइट्रेट]] के साथ दोहरे नमक के रूप में अलग किया जाता है।<ref name="patnaik" />


दुर्लभ-पृथ्वी नमक समाधान से टेरबियम नमक के लिए सबसे कुशल जुदाई दिनचर्या आयन एक्सचेंज है। इस प्रक्रिया में, दुर्लभ-पृथ्वी आयन राल में मौजूद हाइड्रोजन, अमोनियम या क्यूप्रिक आयनों के साथ आदान-प्रदान करके उपयुक्त आयन-विनिमय राल पर सोखते हैं। दुर्लभ पृथ्वी आयनों को तब उपयुक्त जटिल एजेंटों द्वारा चुनिंदा रूप से धोया जाता है। अन्य रेयर अर्थों की तरह, कैल्शियम धातु के साथ निर्जल क्लोराइड या फ्लोराइड को कम करके टेरबियम धातु का उत्पादन किया जाता है। कैल्शियम और टैंटलम की अशुद्धियों को वैक्यूम रीमेल्टिंग, डिस्टिलेशन, अमलगम फॉर्मेशन या [[क्षेत्र का पिघलना]] द्वारा हटाया जा सकता है।<ref name="patnaik" />
दुर्लभ-पृथ्वी नमक समाधान से टर्बियम नमक के लिए सबसे कुशल जुदाई दिनचर्या आयन एक्सचेंज है। इस प्रक्रिया में, दुर्लभ-पृथ्वी आयन राल में उपस्थित हाइड्रोजन, अमोनियम या क्यूप्रिक आयनों के साथ आदान-प्रदान करके उपयुक्त आयन-विनिमय राल पर सोखते हैं। दुर्लभ पृथ्वी आयनों को तब उपयुक्त जटिल एजेंटों द्वारा चुनिंदा रूप से धोया जाता है। अन्य रेयर अर्थों की तरह, कैल्शियम धातु के साथ निर्जल क्लोराइड या फ्लोराइड को कम करके टर्बियम धातु का उत्पादन किया जाता है। कैल्शियम और टैंटलम की अशुद्धियों को वैक्यूम रीमेल्टिंग, डिस्टिलेशन, अमलगम फॉर्मेशन या [[क्षेत्र का पिघलना]] द्वारा हटाया जा सकता है।<ref name="patnaik" />




== अनुप्रयोग ==
== अनुप्रयोग ==
टेरबियम का उपयोग कैल्शियम फ्लोराइड, कैल्शियम टंगस्टेट, और स्ट्रोंटियम मोलिब्डेट में एक डोपेंट के रूप में किया जाता है, जो सामग्री ठोस-अवस्था वाले उपकरणों में उपयोग की जाती है, और ईंधन कोशिकाओं के क्रिस्टल स्टेबलाइजर के रूप में, जो ऊंचे तापमान पर काम करते हैं, साथ में {{chem2|[[zirconium(IV) oxide|ZrO2]]}}.<ref name="CRC">{{cite book | editor = Lide, D. R. | title = केमेस्ट्री और फ़ीजिक्स के लिए सीआरसी हैंडबुक| edition = 86th | location = Boca Raton (FL) | publisher = CRC Press | year = 2005 | isbn = 978-0-8493-0486-6 |author=Hammond, C. R. |chapter=The Elements}}</ref>
टर्बियम का उपयोग कैल्शियम फ्लोराइड, कैल्शियम टंगस्टेट, और स्ट्रोंटियम मोलिब्डेट में एक डोपेंट के रूप में किया जाता है, जो सामग्री ठोस-अवस्था वाले उपकरणों में उपयोग की जाती है, और ईंधन कोशिकाओं के क्रिस्टल स्टेबलाइजर के रूप में, जो {{chem2|[[zirconium(IV) oxide|ZrO2]]}} के साथ मिलकर उच्च तापमान पर काम करती हैं।<ref name="CRC">{{cite book | editor = Lide, D. R. | title = केमेस्ट्री और फ़ीजिक्स के लिए सीआरसी हैंडबुक| edition = 86th | location = Boca Raton (FL) | publisher = CRC Press | year = 2005 | isbn = 978-0-8493-0486-6 |author=Hammond, C. R. |chapter=The Elements}}</ref>
टर्बियम का उपयोग [[मिश्र धातु]]ओं और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उत्पादन में भी किया जाता है। Terfenol-D के एक घटक के रूप में, टेरबियम का उपयोग एक्चुएटर्स में, नेवल सोनार सिस्टम्स में, सेंसर्स में, [[साउंडबग]] डिवाइस (इसका पहला व्यावसायिक अनुप्रयोग), और अन्य मैग्नेटोमैकेनिकल डिवाइसेस में किया जाता है। Terfenol-D एक टेरबियम मिश्रधातु है जो चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में फैलती या सिकुड़ती है। इसमें किसी भी मिश्र धातु का उच्चतम चुंबकत्व है।<ref>{{cite journal|doi=10.1016/j.sna.2008.11.026|title=New elastomer–Terfenol-D magnetostrictive composites|date=2009|author=Rodriguez, C|journal=Sensors and Actuators A: Physical|volume=149|pages=251|last2=Rodriguez|first2=M.|last3=Orue|first3=I.|last4=Vilas|first4=J.|last5=Barandiaran|first5=J.|last6=Gubieda|first6=M.|last7=Leon|first7=L.|issue=2}}</ref>
 
टर्बियम ऑक्साइड का उपयोग फ्लोरोसेंट लैंप और रंगीन टीवी ट्यूबों में हरे फॉस्फोर में किया जाता है। [[सोडियम]] टर्बियम [[बोरेट]] का उपयोग [[ठोस अवस्था (इलेक्ट्रॉनिक्स)]] उपकरणों में किया जाता है। शानदार प्रतिदीप्ति टेरबियम को जैव रसायन में एक जांच के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है, जहां यह अपने व्यवहार में कुछ हद तक [[कैल्शियम]] जैसा दिखता है। टर्बियम ग्रीन फॉस्फोर (जो एक शानदार नींबू-पीले रंग का प्रतिदीप्त होता है) को डाइवेलेंट यूरोपियम ब्लू फॉस्फोर और ट्रिवेलेंट यूरोपियम रेड फॉस्फोर के साथ मिलाया जाता है ताकि ट्राइक्रोमैटिक लाइटिंग तकनीक प्रदान की जा सके जो दुनिया की टेरबियम आपूर्ति का अब तक का सबसे बड़ा उपभोक्ता है। गरमागरम प्रकाश की तुलना में ट्राइक्रोमैटिक प्रकाश विद्युत ऊर्जा की दी गई मात्रा के लिए बहुत अधिक प्रकाश उत्पादन प्रदान करता है।<ref name="CRC" />
टर्बियम का उपयोग [[मिश्र धातु]]ओं और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उत्पादन में भी किया जाता है। टेरफेनोल-डी के एक घटक के रूप में, टर्बियम का उपयोग एक्चुएटर्स में, नेवल सोनार सिस्टम्स में, सेंसर्स में, [[साउंडबग]] डिवाइस (इसका पहला व्यावसायिक अनुप्रयोग), और अन्य मैग्नेटोमैकेनिकल डिवाइसेस में किया जाता है। टेरफेनोल-डी एक टर्बियम मिश्रधातु है जो चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में फैलती या सिकुड़ती है। इसमें किसी भी मिश्र धातु का उच्चतम चुंबकत्व है।<ref>{{cite journal|doi=10.1016/j.sna.2008.11.026|title=New elastomer–Terfenol-D magnetostrictive composites|date=2009|author=Rodriguez, C|journal=Sensors and Actuators A: Physical|volume=149|pages=251|last2=Rodriguez|first2=M.|last3=Orue|first3=I.|last4=Vilas|first4=J.|last5=Barandiaran|first5=J.|last6=Gubieda|first6=M.|last7=Leon|first7=L.|issue=2}}</ref>
 
टर्बियम ऑक्साइड का उपयोग फ्लोरोसेंट लैंप और रंगीन टीवी ट्यूबों में हरे फॉस्फोर में किया जाता है। [[सोडियम]] टर्बियम [[बोरेट]] का उपयोग [[ठोस अवस्था (इलेक्ट्रॉनिक्स)]] उपकरणों में किया जाता है। शानदार प्रतिदीप्ति टर्बियम को जैव रसायन में एक जांच के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है, जहां यह अपने व्यवहार में कुछ सीमा तक [[कैल्शियम]] जैसा दिखता है। टर्बियम ग्रीन फॉस्फोर (जो एक शानदार नींबू-पीले रंग का प्रतिदीप्त होता है) को डाइवेलेंट यूरोपियम ब्लू फॉस्फोर और ट्रिवेलेंट यूरोपियम रेड फॉस्फोर के साथ मिलाया जाता है जिससे ट्राइक्रोमैटिक लाइटिंग तकनीक प्रदान की जा सके जो संसार की टर्बियम आपूर्ति का अब तक का सबसे बड़ा उपभोक्ता है। गरमागरम प्रकाश की तुलना में ट्राइक्रोमैटिक प्रकाश विद्युत ऊर्जा की दी गई मात्रा के लिए बहुत अधिक प्रकाश उत्पादन प्रदान करता है।<ref name="CRC" />
 
टर्बियम का उपयोग [[ बीजाणु |बीजाणु]] का पता लगाने के लिए भी किया जाता है, क्योंकि यह [[फोटोलुमिनेसेंस]] के आधार पर [[डिपिकोलिनिक एसिड]] की जाँच के रूप में कार्य करता है।<ref>{{cite journal|last1=Rosen|first1=D. L.|last2=Sharpless|first2=C.|last3=McGown|first3=L. B.|title=टेरबियम डिपिकोलिनेट फोटोलुमिनेसेंस के उपयोग द्वारा जीवाणु बीजाणु का पता लगाना और निर्धारण|journal=Analytical Chemistry|date=1997|volume=69|issue=6|pages=1082–1085|doi=10.1021/ac960939w}}</ref>


टेरबियम का उपयोग [[ बीजाणु ]] का पता लगाने के लिए भी किया जाता है, क्योंकि यह [[फोटोलुमिनेसेंस]] के आधार पर [[डिपिकोलिनिक एसिड]] की परख के रूप में कार्य करता है।<ref>{{cite journal|last1=Rosen|first1=D. L.|last2=Sharpless|first2=C.|last3=McGown|first3=L. B.|title=टेरबियम डिपिकोलिनेट फोटोलुमिनेसेंस के उपयोग द्वारा जीवाणु बीजाणु का पता लगाना और निर्धारण|journal=Analytical Chemistry|date=1997|volume=69|issue=6|pages=1082–1085|doi=10.1021/ac960939w}}</ref>




== सावधानियां ==
== सावधानियां ==
{{Expand section|date=February 2022}}
टर्बियम की कोई ज्ञात जैविक भूमिका नहीं है।<ref name="CRC" /> अन्य लैंथेनाइड्स की तरह, टर्बियम यौगिक कम से मध्यम विषाक्तता वाले होते हैं, हालांकि उनकी विषाक्तता की विस्तार से जांच नहीं की गई है। चूहों को टर्बियम क्लोराइड की विषाक्तता के आधार पर, यह अनुमान लगाया गया है कि 500 ​​ग्राम या उससे अधिक का अंतर्ग्रहण मानव (c.f. 100 किलोग्राम मानव के लिए [[नमक विषाक्तता]]) के लिए घातक हो सकता है। अघुलनशील लवण गैर विषैले होते हैं।<ref>{{cite book|last = Emsley| first = John| title = प्रकृति के बिल्डिंग ब्लॉक्स| publisher = Oxford University Press| year = 2001| location = Oxford|url=https://books.google.com/books?id=j-Xu07p3cKwC&pg=PA131|pages = 129–132| isbn = 978-0-19-850341-5}}</ref>
टर्बियम की कोई ज्ञात जैविक भूमिका नहीं है।<ref name="CRC" />अन्य लैंथेनाइड्स की तरह, टेरबियम यौगिक कम से मध्यम विषाक्तता वाले होते हैं, हालांकि उनकी विषाक्तता की विस्तार से जांच नहीं की गई है। चूहों को टेरबियम क्लोराइड की विषाक्तता के आधार पर, यह अनुमान लगाया गया है कि 500 ​​ग्राम या उससे अधिक का अंतर्ग्रहण मानव के लिए घातक हो सकता है (c.f. 100 किलोग्राम मानव के लिए [[नमक विषाक्तता]])। अघुलनशील लवण गैर विषैले होते हैं।<ref>{{cite book|last = Emsley| first = John| title = प्रकृति के बिल्डिंग ब्लॉक्स| publisher = Oxford University Press| year = 2001| location = Oxford|url=https://books.google.com/books?id=j-Xu07p3cKwC&pg=PA131|pages = 129–132| isbn = 978-0-19-850341-5}}</ref>




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Latest revision as of 17:20, 1 May 2023

Terbium, 65Tb
Terbium-2.jpg
Terbium
उच्चारण/ˈtɜːrbiəm/ ​(TUR-bee-əm)
दिखावटsilvery white
Standard atomic weight Ar°(Tb)
  • 158.925354±0.000007
  • 158.93±0.01 (abridged)[1]
Terbium in the periodic table
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
–
↑
Tb
↓
Bk
gadolinium ← terbium → dysprosium
Atomic number (Z)65
समूहgroup n/a
अवधिperiod 6
ब्लॉक  f-block
ऋणावेशित सूक्ष्म अणु का विन्यास[Xe] 4f9 6s2
प्रति शेल इलेक्ट्रॉन2, 8, 18, 27, 8, 2
भौतिक गुण
Phase at STPsolid
गलनांक1629 K ​(1356 °C, ​2473 °F)
क्वथनांक3396 K ​(3123 °C, ​5653 °F)
Density (near r.t.)8.23 g/cm3
when liquid (at m.p.)7.65 g/cm3
संलयन की गर्मी10.15 kJ/mol
Heat of vaporization391 kJ/mol
दाढ़ गर्मी क्षमता28.91 J/(mol·K)
Vapor pressure
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1789 1979 (2201) (2505) (2913) (3491)
परमाणु गुण
ऑक्सीकरण राज्य0,[2] +1,[3] +2, +3, +4 (a weakly basic oxide)
इलेक्ट्रोनगेटिविटीPauling scale: 1.2 (?)
Ionization energies
  • 1st: 565.8 kJ/mol
  • 2nd: 1110 kJ/mol
  • 3rd: 2114 kJ/mol
परमाणु का आधा घेराempirical: 177 pm
सहसंयोजक त्रिज्या194±5 pm
Color lines in a spectral range
Spectral lines of terbium
अन्य गुण
प्राकृतिक घटनाprimordial
क्रिस्टल की संरचना ​hexagonal close-packed (hcp)
Speed of sound thin rod2620 m/s (at 20 °C)
थर्मल विस्तारat r.t. α, poly: 10.3 µm/(m⋅K)
ऊष्मीय चालकता11.1 W/(m⋅K)
विद्युत प्रतिरोधकताα, poly: 1.150 µΩ⋅m (at r.t.)
चुंबकीय आदेशparamagnetic at 300 K
दाढ़ चुंबकीय संवेदनशीलता+146000×10−6 cm3/mol (273 K)[4]
यंग मापांकα form: 55.7 GPa
कतरनी मापांकα form: 22.1 GPa
थोक मापांकα form: 38.7 GPa
पॉइसन अनुपातα form: 0.261
विकर्स कठोरता450–865 MPa
ब्रिनेल हार्डनेस675–1200 MPa
CAS नंबर7440-27-9
History
नामीafter Ytterby (Sweden), where it was mined
खोज और पहला अलगावCarl Gustaf Mosander (1843)
Iso­tope Abun­dance Half-life (t1/2) Decay mode Pro­duct
 Category: Terbium
| references

टर्बियम एक रासायनिक तत्व है जिसका प्रतीक (रसायन विज्ञान) Tb और परमाणु संख्या 65 है। यह चांदी जैसा सफेद, दुर्लभ पृथ्वी धातु है जो नम्य और तन्य है। लैंथेनाइड श्रृंखला का नौवां सदस्य, टर्बियम एक काफी विद्युत धन धातु है जो जल के साथ प्रतिक्रिया करता है, हाइड्रोजन गैस विकसित करता है। टर्बियम प्रकृति में कभी भी एक मुक्त तत्व के रूप में नहीं पाया जाता है, किन्तु यह कई खनिजों में निहित है, जिसमें सेराइट, गैडोलीनियम , मोनाजाइट , ज़ेनोटाइम और ईक्सेनाइट सम्मिलित हैं।

स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल गुस्ताफ मोसेन्डर ने 1843 में एक रासायनिक तत्व के रूप में टर्बियम की खोज की थी। उन्होंने इसे येट्रियम (III) ऑक्साइड Y2O3 में अशुद्धता के रूप में पाया था। येट्रियम और टर्बियम, के साथ-साथ एर्बियम और येटरबियम का नाम स्वीडन में येटरबी गांव के नाम पर रखा गया है। आयन विनिमय विधियों के आगमन तक टर्बियम को शुद्ध रूप में अलग नहीं किया गया था।

टर्बियम का उपयोग ठोस अवस्था वाले उपकरणों में कैल्शियम फ्लोराइड, कैल्शियम टंगस्टेट और स्ट्रोंटियम मोलिब्डेट को डोपेंट करने के लिए किया जाता है, और ईंधन कोशिकाओं के क्रिस्टल स्टेबलाइजर के रूप में किया जाता है जो ऊंचे तापमान पर काम करते हैं। टेरफेनोल-डी के एक घटक के रूप में (एक मिश्र धातु जो किसी भी अन्य मिश्र धातु से अधिक चुंबकीय क्षेत्रों के संपर्क में आने पर फैलता और सिकुड़ता है), टर्बियम का उपयोग नौसेना सोनार सिस्टम और सेंसर में एक्चुएटर्स में किया जाता है।

संसार की अधिकांश टर्बियम आपूर्ति का उपयोग हरे भास्वर में किया जाता है। टर्बियम ऑक्साइड फ्लोरोसेंट लैंप और टेलीविजन में है और कैथोड रे ट्यूब (सीआरटी) की निगरानी करता है। टर्बियम ग्रीन फॉस्फोर को डाइवेलेंट युरोपियम ब्लू फॉस्फोर और ट्राइवेलेंट यूरोपियम रेड फॉस्फोर के साथ मिलाया जाता है जिससे तीन रंगो लाइटिंग टेक्नोलॉजी प्रदान की जा सके, एक उच्च दक्षता वाली सफेद रोशनी जिसका उपयोग इनडोर प्रकाश व्यवस्था में मानक रोशनी के लिए किया जाता है।

विशेषताएं

भौतिक गुण

टर्बियम एक चांदी-सफेद दुर्लभ पृथ्वी धातु है जो आघातवर्धनीय, तन्य और चाकू से काटे जाने के लिए पर्याप्त नरम है।[5] लैंथेनाइड श्रृंखला के पहले भाग में पहले के अधिक प्रतिक्रियाशील लैंथेनाइड्स की तुलना में यह हवा में अपेक्षाकृत स्थिर है।[6] टर्बियम उनके बीच 1289 °C के परिवर्तन तापमान के साथ दो क्रिस्टल अपररूपता में उपस्थित है।[5] एक टर्बियम परमाणु के 65 इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉन विन्यास [Xe]4f96s2 में व्यवस्थित किया जाता हैं। ग्यारह 4f और 6s इलेक्ट्रॉन संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। आगे आयनीकरण की अनुमति देने के लिए परमाणु चार्ज बहुत अधिक होने से पहले केवल तीन इलेक्ट्रॉनों को हटाया जा सकता है, किन्तु टर्बियम के स्थिति में, आधे भरे [Xe]4f7 विन्यास की स्थिरता एक अधातु तत्त्व जैसे फ्लोरीन गैस बहुत शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में एक चौथे इलेक्ट्रॉन के आगे आयनीकरण की अनुमति देता है।[5]

टर्बियम (III) धनायन चमकीले नींबू-पीले रंग में शानदार ढंग से फ्लोरोसेंट है, जो नारंगी और लाल रंग में अन्य रेखाओं के संयोजन में एक मजबूत हरे रंग की उत्सर्जन रेखा का परिणाम है। खनिज फ्लोराइट की यट्रोफ्लोराइट प्रकार टर्बियम के भाग में अपनी मलाईदार-पीली प्रतिदीप्ति का श्रेय देती है। टर्बियम आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, और इसलिए विशेष रूप से अनुसंधान के लिए इसके मौलिक रूप में उपयोग किया जाता है। एकल टर्बियम परमाणुओं को फुलरीन अणुओं में आरोपित करके अलग किया गया है।[7]

टर्बियम में 219 K से नीचे के तापमान पर एक सरल लौह-चुंबकीय ऑर्डर होता है। 219 K से ऊपर, यह एक हेलिमाग्नेटिज्म स्थिति में बदल जाता है जिसमें एक विशेष बेसल समतल परत में सभी परमाणु क्षण समानांतर होते हैं, और आसन्न परतों के क्षणों के लिए एक निश्चित कोण पर उन्मुख होते हैं। यह असामान्य एंटीफेरोमैग्नेटिज्म 230 K पर एक अव्यवस्थित पैरामैग्नेटिक अवस्था में बदल जाता है।[8]


रासायनिक गुण

टर्बियम धातु एक इलेक्ट्रोपोसिटिव तत्व है और अधिकांश एसिड (जैसे सल्फ्यूरिक एसिड), सभी हैलोजन और यहां तक ​​​​कि जल की उपस्थिति में ऑक्सीकरण करता है।[9]:

2 Tb (s) + 3 H2SO4 → 2 Tb3+ + 3 SO2−4 + 3 H2↑

2 Tb + 3 X2 → 2 TbX3 (X = F, Cl, Br, I)
2 Tb (s) + 6 H2O → 2 Tb(OH)3 + 3 H2↑

टर्बियम भी मिश्रित टर्बियम (III, IV) ऑक्साइड बनाने के लिए हवा में आसानी से ऑक्सीकरण करता है:[9]

8 Tb + 7 O2 → 2 Tb4O7

टर्बियम का सबसे आम ऑक्सीकरण राज्य +3 (त्रिकोणीय) है, जैसे टर्बियम ट्राइक्लोराइड (TbCl
3) । ठोस अवस्था में टेट्रावेलेंट टेरबियम को TbO2 और TbF4 जैसे यौगिकों में भी जाना जाता है।[10] समाधान में, टर्बियम सामान्यतः त्रिसंयोजक प्रजातियों का निर्माण करता है, किन्तु अत्यधिक बुनियादी जलीय परिस्थितियों में ओजोन के साथ चतुर्भुज राज्य में ऑक्सीकरण किया जा सकता है।[11]

टर्बियम का समन्वय और ऑर्गोनोमेटेलिक रसायन अन्य लैंथेनाइड्स के समान है। जलीय परिस्थितियों में, टर्बियम को नौ जल के अणुओं द्वारा समन्वित किया जा सकता है, जो कि ट्राइकैप्ड त्रिकोणीय प्रिज्मीय आणविक ज्यामिति में व्यवस्थित होते हैं। कम समन्वय संख्या वाले टर्बियम के परिसरों को भी जाना जाता है, सामान्यतः बीआईएस (ट्राइमिथाइल-सिलीलैमाइड) जैसे भारी लिगेंड के साथ, जो तीन-समन्वयित Tb[N(SiMe3)2]3 जटिल बनाता है।

अधिकांश समन्वय और ऑर्गोनोमेटेलिक परिसरों में त्रिकोणीय ऑक्सीकरण अवस्था में टर्बियम होता है।द्विसंयोजक (Tb2+) परिसरों को सामान्यतः भारी साइक्लोपेंटैडिएनिल-प्रकार के लिगैंड्स के साथ भी जाना जाता है।[12][13][14] इसके चतुष्संयोजक अवस्था में टर्बियम युक्त कुछ समन्वय यौगिकों को भी जाना जाता है।[15][16][17]


ऑक्सीकरण राज्य

अधिकांश दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों और लैंथेनाइड्स की तरह, टर्बियम सामान्यतः +3 ऑक्सीकरण अवस्था में पाया जाता है। मोम और प्रेसियोडीमियम की तरह, टर्बियम भी +4 ऑक्सीकरण अवस्था बना सकता है, हालांकि यह जल में अस्थिर है।[18] चूंकि, यह संभव है कि टर्बियम 0, +1 और +2 ऑक्सीकरण अवस्थाओं में भी पाया जाए।

यौगिक

Main article: टर्बियम यौगिक
File:Tb-sulfate.jpg
Terbium sulfate, Tb2(SO4)3 (top), fluoresces green under ultraviolet light (bottom)
See also: श्रेणी:टर्बियम यौगिक

टर्बियम उच्च तापमान पर नाइट्रोजन, कार्बन, सल्फर, फास्फोरस, बोरान, सेलेनियम, सिलिकॉन और आर्सेनिक के साथ मिलकर विभिन्न बाइनरी यौगिक बनाता है जैसे TbH2, TbH3, TbB2, Tb2S3, TbSe, TbTe और TbN.[19] उन यौगिकों में, Tb ज्यादातर ऑक्सीकरण अवस्था +3 और कभी-कभी +2 प्रदर्शित करता है। टेर्बियम (II) हलाइड्स को टैंटलम कंटेनरों में धात्विक Tb की उपस्थिति में एनीलिंग (सामग्री विज्ञान) Tb (III) हलाइड्स द्वारा प्राप्त किया जाता है। टर्बियम सेस्क्विक्लोराइड (Tb2Cl3) भी बनाता है, जिसे आगे 800 °C पर एनीलिंग करके TbCl तक कम किया जा सकता है। यह टर्बियम (आई) क्लोराइड स्तरित ग्रेफाइट जैसी संरचना के साथ प्लेटलेट्स बनाता है।[20]

टर्बियम (IV) फ्लोराइड एकमात्र हलाइड है जो टेट्रावेलेंट टर्बियम बना सकता है, और इसमें मजबूत ऑक्सीकरण गुण होते हैं। यह एक मजबूत हलोजन भी है, कोबाल्ट (III) फ्लोराइड या सेरियम (IV) फ्लोराइड से निकलने वाले फ्लोराइड वाष्प के मिश्रण के अतिरिक्त गर्म होने पर अपेक्षाकृत शुद्ध परमाणु फ्लोरीन का उत्सर्जन होता है।[21] इसे टर्बियम (III) क्लोराइड या टर्बियम (III) फ्लोराइड को 320 डिग्री सेल्सियस पर फ्लोरीन गैस के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जा सकता है:[22]

2 TbF3 + F2 → 2 TbF4

जब TbF4 और सीज़ियम फ्लोराइड (CsF) को स्टोइकोमीट्रिक अनुपात में मिलाया जाता है, तो फ्लोरीन गैस के वातावरण में, CsTbF5 प्राप्त होता है। यह एक ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल है, अंतरिक्ष समूह Cmca के साथ [TbF8]4- और 11-समन्वित Cs+ से बना एक स्तरित संरचना है।[23] यौगिक BaTbF6 को इसी तरह तैयार किया जा सकता है। यह अंतरिक्ष समूह Cmca के साथ एक ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल है। यौगिक [TbF8]4− भी उपस्थित है।[24]

अन्य यौगिकों में सम्मिलित हैं

समस्थानिक

Main article: टेरबियम के समस्थानिक

स्वाभाविक रूप से होने वाली टर्बियम अपने एकमात्र स्थिर आइसोटोप, टर्बियम-159 से बना है; तत्व इस प्रकार मोनोन्यूक्लिडिक तत्व और मोनोआइसोटोपिक तत्व है। छत्तीस रेडियो आइसोटोप की विशेषता बताई गई है, जिनमें सबसे भारी टर्बियम-171 (170.95330(86) डाल्टन (इकाई) के परमाणु द्रव्यमान के साथ) और सबसे हल्का टर्बियम-135 (सटीक द्रव्यमान अज्ञात) है।[25] टर्बियम के सबसे स्थिर सिंथेटिक रेडियोआइसोटोप 180 साल के आधे जीवन के साथ टेरबियम-158 और 71 साल के आधे जीवन के साथ टेरबियम-157 हैं। शेष सभी रेडियोधर्मी समस्थानिकों का आधा जीवन है जो एक वर्ष के एक चौथाई से भी कम है, और इनमें से अधिकांश का आधा जीवन है जो आधे मिनट से भी कम है।[25] सबसे प्रचुर मात्रा में स्थिर आइसोटोप, 159Tb से पहले प्राथमिक क्षय मोड इलेक्ट्रॉन कैप्चर है, जिसके परिणामस्वरूप गैडोलीनियम समस्थानिकों का उत्पादन होता है, और इसके बाद प्राथमिक मोड बीटा माइनस क्षय होता है, जिसके परिणामस्वरूप डिस्प्रोसियम समस्थानिक होते हैं।[25]

तत्व में 27 परमाणु आइसोमर्स भी हैं, जिनमें 141-154, 156 और 158 के द्रव्यमान हैं (प्रत्येक जन संख्या केवल एक आइसोमर से मेल नहीं खाती)। उनमें से सबसे स्थिर 24.4 घंटे के आधे जीवन के साथ टर्बियम-156m और 22.7 घंटे के आधे जीवन के साथ टर्बियम-156m2 हैं; यह 155-161 द्रव्यमान संख्या वाले रेडियोधर्मी टर्बियम समस्थानिकों के अधिकांश जमीनी अवस्थाओं के आधे जीवन से अधिक है।[25]

इतिहास

File:Mosander Carl Gustav bw.jpg
कार्ल गुस्ताफ मोसेन्डर, वैज्ञानिक जिन्होंने टर्बियम, लेन्थेनम और एर्बियम की खोज की।

स्वीडन के रसायनशास्त्री कार्ल गुस्ताफ मोसांडर ने 1843 में टर्बियम की खोज की थी। उन्होंने इसे यट्रियम ऑक्साइड Y2O3 में अशुद्धता के रूप में पाया। यट्रियम का नाम स्वीडन में येटरबी के गांव के नाम पर रखा गया है। आयन एक्सचेंज विधियों के आगमन तक टर्बियम को शुद्ध रूप में अलग नहीं किया गया था।[26][27][28]: 701 [29][26][30][31]

मोसांडर ने सबसे पहले येट्रिया को तीन भागों में विभाजित किया, सभी का नाम अयस्क के नाम पर रखा गया: येट्रिया, एरबिया और टेरबिया। टर्बिया मूल रूप से वह अंश था जिसमें गुलाबी रंग होता था, जिसे अब एर्बियम के रूप में जाना जाता है। एर्बिया (जिसमें अब टर्बियम के रूप में जाना जाता है) मूल रूप से वह अंश था जो समाधान में अनिवार्य रूप से रंगहीन था। इस तत्व के अघुलनशील ऑक्साइड को भूरे रंग का होने का उल्लेख किया गया था।

बाद में श्रमिकों को मामूली रंगहीन एर्बिया को देखने में कठिनाई हुई, किन्तु घुलनशील गुलाबी अंश को छोड़ना असंभव था। तर्क आगे और पीछे चला गया कि क्या अर्बिया का अस्तित्व भी है। असमंजस में, मूल नाम उलट गए, और नामों का आदान-प्रदान अटक गया, जिससे कि गुलाबी अंश अंततः एर्बियम युक्त समाधान (जो समाधान में, गुलाबी है) को संदर्भित करता है। अब यह सोचा गया है कि यिट्रिया से सेरिया को निकालने के लिए डबल सोडियम या पोटेशियम सल्फेट का उपयोग करने वाले श्रमिकों ने अनजाने में सेरिया युक्त अवक्षेप में टर्बियम खो दिया। जिसे अब टर्बियम के रूप में जाना जाता है, वह मूल येट्रिया का केवल 1% था, किन्तु यह यट्रियम ऑक्साइड को एक पीला रंग प्रदान करने के लिए पर्याप्त था। इस प्रकार, टर्बियम मूल अंश में एक मामूली घटक था, जहां इसके तत्काल पड़ोसियों, गैडोलीनियम और डिस्प्रोसियम का प्रभुत्व था।

तत्पश्चात, जब भी अन्य दुर्लभ मृदाओं को इस मिश्रण से अलग किया गया, तो जिस भी अंश ने ब्राउन ऑक्साइड दिया, उसने टर्बियम नाम को बरकरार रखा, जब तक कि टर्बियम का ब्राउन ऑक्साइड शुद्ध रूप में प्राप्त नहीं हो गया। 19वीं शताब्दी के जांचकर्ताओं को शानदार पीले या हरे रंग के Tb(III) प्रतिदीप्ति का निरीक्षण करने के लिए UV प्रतिदीप्ति तकनीक का लाभ नहीं मिला, जिससे ठोस मिश्रण या समाधानों में टर्बियम की पहचान करना आसान हो जाता।[27]


घटना

File:Xenotim mineralogisches museum bonn.jpg
ज़ेनोटाइम

टेरबियम कई खनिजों में अन्य दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के साथ निहित है, जिसमें मोनाजाइट ((Ce,La,Th,Nd,Y)PO4 0.03% तक टर्बियम के साथ), ज़ेनोटाइम (YPO4) और 1% या अधिक टेरबियम के साथ यूक्सनाइट ((Y,Ca,Er,La,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6) सम्मिलित हैं। टेरबियम की परत बहुतायत 1.2 मिलीग्राम/किग्रा के रूप में अनुमानित है।[19] अभी तक कोई टर्बियम-प्रमुख खनिज नहीं मिला है।[32]

वर्तमान में, टर्बियम के सबसे समृद्ध वाणिज्यिक स्रोत दक्षिणी चीन की आयन-अवशोषण मिट्टी हैं; वजन के हिसाब से लगभग दो-तिहाई यट्रियम ऑक्साइड वाले सांद्रों में लगभग 1% टेरबिया होता है। बास्टनासाइट और मोनाज़ाइट में थोड़ी मात्रा में टर्बियम होता है; जब इन्हें समैरियम-यूरोपियम-गैडोलिनियम कंसंट्रेट के रूप में मूल्यवान भारी लैंथेनाइड्स को पुनर्प्राप्त करने के लिए सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन द्वारा संसाधित किया जाता है, तो उसमें टर्बियम बरामद होता है। आयन-अवशोषण मिट्टी के सापेक्ष संसाधित बस्टनासाइट की बड़ी मात्रा के कारण, संसार की टर्बियम आपूर्ति का एक महत्वपूर्ण अनुपात बस्टनासाइट से आता है।[5]

2018 में, जापान के मिनमिटोरी द्वीप के तट पर एक समृद्ध टर्बियम आपूर्ति की खोज की गई, जिसकी आपूर्ति 420 वर्षों की वैश्विक मांग को पूरा करने के लिए पर्याप्त थी।[33]


उत्पादन

दुर्लभ पृथ्वी के जल घुलनशील सल्फेट्स का उत्पादन करने के लिए कुचल टर्बियम युक्त खनिजों को गर्म केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अभिक्रिया किया जाता है। अम्लीय फिल्ट्रेट्स आंशिक रूप से कास्टिक सोडा से पीएच 3-4 तक बेअसर हो जाते हैं। थोरियम विलयन से हाइड्रॉक्साइड के रूप में अवक्षेपित हो जाता है और निकल जाता है। उसके बाद समाधान को [[अमोनियम ऑक्सालेट]] के साथ अभिक्रिया किया जाता है जिससे दुर्लभ पृथ्वी को उनके अघुलनशील ऑक्सालेट में परिवर्तित किया जा सके। गर्म करने पर ऑक्सलेट ऑक्साइड में विघटित हो जाते हैं। ऑक्साइड नाइट्रिक एसिड में घुल जाते हैं जो मुख्य घटकों में से एक सेरियम को बाहर कर देता है, जिसका ऑक्साइड HNO3 में अघुलनशील होता है। टर्बियम को क्रिस्टलीकरण द्वारा अमोनियम नाइट्रेट के साथ दोहरे नमक के रूप में अलग किया जाता है।[19]

दुर्लभ-पृथ्वी नमक समाधान से टर्बियम नमक के लिए सबसे कुशल जुदाई दिनचर्या आयन एक्सचेंज है। इस प्रक्रिया में, दुर्लभ-पृथ्वी आयन राल में उपस्थित हाइड्रोजन, अमोनियम या क्यूप्रिक आयनों के साथ आदान-प्रदान करके उपयुक्त आयन-विनिमय राल पर सोखते हैं। दुर्लभ पृथ्वी आयनों को तब उपयुक्त जटिल एजेंटों द्वारा चुनिंदा रूप से धोया जाता है। अन्य रेयर अर्थों की तरह, कैल्शियम धातु के साथ निर्जल क्लोराइड या फ्लोराइड को कम करके टर्बियम धातु का उत्पादन किया जाता है। कैल्शियम और टैंटलम की अशुद्धियों को वैक्यूम रीमेल्टिंग, डिस्टिलेशन, अमलगम फॉर्मेशन या क्षेत्र का पिघलना द्वारा हटाया जा सकता है।[19]


अनुप्रयोग

टर्बियम का उपयोग कैल्शियम फ्लोराइड, कैल्शियम टंगस्टेट, और स्ट्रोंटियम मोलिब्डेट में एक डोपेंट के रूप में किया जाता है, जो सामग्री ठोस-अवस्था वाले उपकरणों में उपयोग की जाती है, और ईंधन कोशिकाओं के क्रिस्टल स्टेबलाइजर के रूप में, जो ZrO2 के साथ मिलकर उच्च तापमान पर काम करती हैं।[5]

टर्बियम का उपयोग मिश्र धातुओं और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उत्पादन में भी किया जाता है। टेरफेनोल-डी के एक घटक के रूप में, टर्बियम का उपयोग एक्चुएटर्स में, नेवल सोनार सिस्टम्स में, सेंसर्स में, साउंडबग डिवाइस (इसका पहला व्यावसायिक अनुप्रयोग), और अन्य मैग्नेटोमैकेनिकल डिवाइसेस में किया जाता है। टेरफेनोल-डी एक टर्बियम मिश्रधातु है जो चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में फैलती या सिकुड़ती है। इसमें किसी भी मिश्र धातु का उच्चतम चुंबकत्व है।[34]

टर्बियम ऑक्साइड का उपयोग फ्लोरोसेंट लैंप और रंगीन टीवी ट्यूबों में हरे फॉस्फोर में किया जाता है। सोडियम टर्बियम बोरेट का उपयोग ठोस अवस्था (इलेक्ट्रॉनिक्स) उपकरणों में किया जाता है। शानदार प्रतिदीप्ति टर्बियम को जैव रसायन में एक जांच के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है, जहां यह अपने व्यवहार में कुछ सीमा तक कैल्शियम जैसा दिखता है। टर्बियम ग्रीन फॉस्फोर (जो एक शानदार नींबू-पीले रंग का प्रतिदीप्त होता है) को डाइवेलेंट यूरोपियम ब्लू फॉस्फोर और ट्रिवेलेंट यूरोपियम रेड फॉस्फोर के साथ मिलाया जाता है जिससे ट्राइक्रोमैटिक लाइटिंग तकनीक प्रदान की जा सके जो संसार की टर्बियम आपूर्ति का अब तक का सबसे बड़ा उपभोक्ता है। गरमागरम प्रकाश की तुलना में ट्राइक्रोमैटिक प्रकाश विद्युत ऊर्जा की दी गई मात्रा के लिए बहुत अधिक प्रकाश उत्पादन प्रदान करता है।[5]

टर्बियम का उपयोग बीजाणु का पता लगाने के लिए भी किया जाता है, क्योंकि यह फोटोलुमिनेसेंस के आधार पर डिपिकोलिनिक एसिड की जाँच के रूप में कार्य करता है।[35]


सावधानियां

टर्बियम की कोई ज्ञात जैविक भूमिका नहीं है।[5] अन्य लैंथेनाइड्स की तरह, टर्बियम यौगिक कम से मध्यम विषाक्तता वाले होते हैं, हालांकि उनकी विषाक्तता की विस्तार से जांच नहीं की गई है। चूहों को टर्बियम क्लोराइड की विषाक्तता के आधार पर, यह अनुमान लगाया गया है कि 500 ​​ग्राम या उससे अधिक का अंतर्ग्रहण मानव (c.f. 100 किलोग्राम मानव के लिए नमक विषाक्तता) के लिए घातक हो सकता है। अघुलनशील लवण गैर विषैले होते हैं।[36]


यह भी देखें

संदर्भ

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