التيلوريوم (Te) هو عنصر كيميائي يحمل الرقم الذري 52 ويصنف ضمن أشباه الفلزات في الجدول الدوري، ويتميز بلونه الفضي اللامع وهشاشته، وهو عنصر نادر نسبياً في القشرة الأرضية. يستخدم التيلوريوم في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية، مثل تصنيع السبائك والخلايا الشمسية والأجهزة الإلكترونية. في هذا المقال، سنتناول بالتفصيل كيفية تحضير التيلوريوم من خاماته الطبيعية ومراحل تنقيته لاستخدامه في التطبيقات المختلفة.
مصادر التيلوريوم
يتواجد التيلوريوم في الطبيعة بنسب ضئيلة وغالباً ما يكون مرتبطاً بالمعادن الكبريتية مثل البيريت والكالكوبايرايت. من أشهر الخامات التي تحتوي على التيلوريوم خامات الذهب والنحاس، حيث يتم العثور عليه كمنتج جانبي أثناء استخراج هذه المعادن.
طرق استخلاص التيلوريوم
1. المعالجة المبدئية للخامات
تبدأ عملية استخلاص التيلوريوم بمعالجة الخامات التي تحتوي عليه. يتم ذلك غالباً باستخدام الطرق التالية:
- الطحن والسحق: يتم طحن وسحق الخامات لتحويلها إلى جزيئات دقيقة لزيادة سطح التفاعل.
- التعويم الرغوي: يتم فصل المعادن الكبريتية الحاملة للتيلوريوم باستخدام تقنية التعويم الرغوي، حيث تضاف المواد الكيميائية لتكوين رغوة ترتبط بالجزيئات المطلوبة وترتفع إلى السطح.
2. استخلاص التيلوريوم من مركزات المعادن
بعد الحصول على مركزات المعادن الحاملة للتيلوريوم، يتم استخدام عدة طرق لاستخلاص التيلوريوم:
- التحميص: يتم تسخين المركزات في أفران خاصة لتحميص المعادن الكبريتية وتحويلها إلى أكاسيد.
- الترشيح: يتم إذابة الأكاسيد في محاليل حمضية مثل حمض الكبريتيك أو حمض النيتريك. هذا يؤدي إلى تحويل التيلوريوم إلى مركبات قابلة للذوبان.
3. ترسيب التيلوريوم
يتم ترسيب التيلوريوم من المحاليل عن طريق تقليل المركبات القابلة للذوبان إلى عنصر التيلوريوم النقي:
- الاستخلاص الكهربائي: يتم تمرير تيار كهربائي عبر المحلول الحمضي المحتوي على التيلوريوم، مما يؤدي إلى ترسيب التيلوريوم النقي على الكاثود.
- الاختزال الكيميائي: يتم استخدام مواد اختزالية مثل ثاني أكسيد الكبريت أو الحديد لتحويل التيلوريوم إلى حالته العنصرية.
تنقية التيلوريوم
للحصول على تيلوريوم نقي للاستخدام في التطبيقات الصناعية، يتم تنقيته باستخدام تقنيات متقدمة مثل:
- إعادة التبلور: يتم إذابة التيلوريوم في مذيب مناسب ثم تبريده ببطء لتكوين بلورات نقية.
- التحليل الكهربائي: يتم استخدام عملية التحليل الكهربائي لتنقية التيلوريوم عن طريق فصل الشوائب.
- المنطقة المنصهرة: تستخدم تقنية المنطقة المنصهرة لتنقية التيلوريوم عن طريق تسخين جزء صغير منه إلى نقطة الانصهار وسحبه ببطء على طول العنصر لإزالة الشوائب.
تحضير التيلوريوم الكيميائي عملية معقدة تتطلب تقنيات متعددة لاستخلاصه من الخامات الطبيعية وتنقيته للوصول إلى درجة نقاء عالية. بفضل خصائصه الفريدة، يساهم التيلوريوم في العديد من الصناعات الحيوية والتكنولوجية، مما يجعله عنصراً ذا قيمة عالية على الرغم من ندرته النسبية في الطبيعة.
