Tellür, endüstride kullanımı giderek yaygınlaşan elementlerdendir. Yarı metal olmasına rağmen bazı metallerden daha metal karakterlidir. Genel olarak altın cevherlerinin bileşiklerinden elde edilir. Bu sebeple midir bilinmez, çok az elementle bileşik oluşturan altınla bileşik oluşturabilen nadir elementlerdendir. Adını pek duymadığımız; ancak günlük hayatta kullandığımız birçok üründe katkısı olan tellür, doğada çok az bulunan bir maddedir. Tellür kelimesi, Yunanca “toprak”, “yeryüzü” ve “dünya” anlamındaki “tellus” sözcüğünden türetilmiştir. Tellürle ilgili derlediğimiz makalenin ilginizi çekeceğine inanıyoruz.
Tarihçesi
Tellür, 1782 yılında keşfedilen bir elementtir. Kâşifi, Avusturyalı mineralog ve madenci Franz-Joseph Müller von Reichenstein’dir. Transilvanya (Romanya) altın madenlerinde bulunmuştur. Reichenstein, Transilvanya’daki madenlerin başmüfettişiydi. Kimya ilmine de ilgi duyuyordu. Araştırmaları sırasında bir altın bileşiğinden yeni bir metal çıkardı. Bu metalin daha önce bilinen bir metal olmadığı anlaşıldı. Reichenstein’in bu keşfinden bağımsız olarak Macar bilim adamı Pal Kitaibel de, 1789 yılında tellürü keşfetti. Ancak bulunan bu yeni maddeyle ilgili ilk bilimsel açıklama 1798 yılında Alman kimyager Martin Heinrich Klaproth tarafından yapıldı.
Mineralog Reichenstein, yeni bulduğu maddenin bir örneğini Klaproth’a gönderdi. Klaproth, bir makalede Reichenstein’in keşfinden bahsederek yeni bir element keşfedildiğini doğruladı ve bu maddeye “tellür” adını verdi. Tellürün kimyasal özellikleri ile ilgili ilk araştırma, Klaproth’un doğrulamasından 34 yıl sonra yapıldı. İsveçli kimyager Jons Jacob Berzelius, 1832 yılında tellürün özellikleri ve bileşikleri hakkında ayrıntılı bir çalışma yaptı. Tellürün ametal olduğunu tespit etti; ancak metal olan kükürt ve selenyumla aynı grupta olduğuna karar verdi. 18. yüzyıl bilim adamlarının kafasını oldukça karıştıran bu ilginç element, günümüzde metaloit grubunda metal ile ametal arasında özelliklere sahip bir element olarak tanımlanıyor. 1960’lı yıllarda tellür, termoelektrik uygulamalarda kullanılmaya başlandı.
Kimyasal Özellikleri
Tellürün kimyasal simgesi “Te”dir. Atom numarası 52, atom ağırlığı 127,60, yoğunluğu 6,25’tir. Değerlikleri -2, 4+ ve 6+’dır. Erime noktası 449,5 derece, kaynama noktası 998 derecedir. Periyodik tablonun 6-A grubunda yer alır. Mavimsi beyaz ve gümüş beyaz renklerindedir. Kristal sistemi altıgendir. Saf hali metalik parlaktır. Hafif toksik, kırılgan ve katıdır. Kalkojen ve metaloittir. Yarı metal ve yarı iletkendir. Elektrik iletkenliği ısıya maruz kaldıkça artar. Kolaylıkla toz haline gelebilir. Havayla temasında ısıtıldığında tutuşarak tellür dioksit ortaya çıkar ve mavi bir alevle yanar.
Tellürün bazı bileşikleri şunlardır; tellürik asit, tellür tetraklorür, tellür diklorür, tellür trioksit, tellür monoksit, sodyum tellürür. Kimyasal özellikleri bakımından polonyum, selenyum ve kükürde benzer. Bileşikleri de bu selenyum ve kükürdün bileşikleri ile benzerlik taşır. Oksijen, kükürt ve selenyumdan daha metal karakterlidir. Ancak buna rağmen yarı metal özellikler gösterir. Alışılmadık şekilde altınla bileşik oluşturabilir (altın tellürür). Altınla bileşik oluşturan elementlerin sayısı çok azdır. Dünyadaki altınların çoğu “altın tellürit” minerallerinden elde edilir. Hidrojenle hidrotellürü oluşturur. Halojenlerle birleşerek enerji verebilir. Erimiş tellür, paslanmaz çelik, demir ve bakırı aşındırabilir. Kadmiyum tellür, bileşik yapılı bir iletkendir. Bazı bileşikleri zehirlidir. Kimyasal reaksiyona girdiği sıvılarla çözünür, diğer sıvılarla çözünmez. Su ve hidroklorik asitten etkilenmez, nitrik asitte erir. Oksidasyona dayanıklıdır, uçucu değildir.
Doğada rastgele dağılmış olarak bulunur. Tabiatta bulunuşu nadirdir. Saf olarak nadir bulunur. Yerkabuğunda milyonda 0,001 oranında tellür vardır. Evrende bulunuşu Dünya’dan daha yaygındır. Evrende, rubidyumdan daha bol bulunur. Doğada bulunan altınların yaygın bileşiklerinde tellür içeriği vardır. Metal sülfür mineralleri de az oranda tellür içerir. Gümüş, bakır, kurşun, cıva ve bizmut cevherlerinde bileşik olarak bulunabilir. Tellür içeren bazı mineraller ise şunlardır; silvenit, tellürit, kalberit, kalaverit, krennerit, petzit.
Doğal tellür, 8 izotoptan oluşur. Bunlardan 6’sı kararlı izotoptur. Diğer iki izotopu hafif radyoaktiftir. Doğal tellürü oluşturan izotoplar şunlardır; Tellür-130 (%33,8), Tellür-128 (% 31,7), Tellür-126 (% 19), Tellür-125 (%7,1), Tellür-124 (% 4,8), Tellür-123 (% 0,9), Tellür-122 (% 2,6), Tellür-120 (% 0,1). Atom kütleleri 115-135 arasında değişen ve yarı ömürleri bilinen 33 izotopu daha bulunur. Yapay radyoaktif izotopları da vardır. Alfa bozunumu sergileyen en hafif elementtir. Tellür atomları zikzak zincirlerden oluşan bir polimerik yapıyı benimser. Kristalin ve amorf olarak iki allotropu vardır. Kristal tellür, metalik parlak, gümüş beyazdır. Amorf tellür ise, siyah-kahverengi bir tozdur.
Hangi Alanlarda Kullanılır?
Endüstride ince zar şeklinde kullanılabildiği için diğer yarı iletkenlere göre daha uzuz maliyeti vardır. Tellür, yaygın olarak güneş pillerinde ve kauçuklarda kullanılır. Ticari tellür, blisten bakırın elektroliz yöntemi ile ayrıştırılması sırasında anot çamurundan elde edilir. Bu çamurdaki tellür miktarı eser miktardan yüzde 8 oranına kadar çıkabilir. Kostik sodayla çözündürülen tellür, daha sonra uygulanan elektrolizle elementer duruma geçer. Altın ve gümüş sülfürlerin yakılması sonucu ortaya çıkan baca tozları ve sülfürik asit üretiminde kurşun odalardan da elde edilebilir.
Termoelektrik alaşımların önemli bir maddesidir. Metalürjik uygulamalarda metal ürünlerin işlenme kalitesi için tellürden faydalanılır. Cam ve seramikleri renklendirmek için kullanılır. Petrol rafinesinde iyi bir katalizördür. Fotoğraf makineleri ve fotokopi makinelerinde resim kalitesini artırmak için tellürden faydalanılır. Paslanmaz çelik ve bakıra kolay işlenmeleri için tellür katılır. Kurşuna katılan tellür, dayanıklılık ve sertlik kazandırır. Tellürlü kurşun, sülfat asidinden daha az etkilenir. Kadmiyum tellürit, güneş panellerindeki ince film olarak güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştürür. Bu güneş panelleri amorf silikonlardan daha etkilidir.
Tellürün kullanıldığı bazı ürünler şunlardır; renkli camlar, optik cam, mercekler, güneş panelleri, seramik, kauçuk, vurmalı enstrüman kapakları, pil plakası koruyucuları, elektrik dirençleri, sentetik elyaflar, yeniden yazdırılabilir CD ve DVD’ler, kızılötesi algılayıcılar, uydu sistemleri, lastik, tıbbi aletler, yakıt katkısı, gama ve x ışınları dedektörleri…
Tellürün İnsan Sağlığına Etkileri
Tellür bileşikleri, hafif toksik elementlerdendir. İnsan vücudunda gelişmekte olan embriyolara zarar verebilir, yani teratojeniktir. Bu nedenle kullanımında mesafeli yaklaşılmalıdır. Akut zehirlenmeler nadiren görülebilir. Tellüre maruz kalındığında bulantı, kusma ve merkezi sinir sistemi hasarları gibi durumlar ortaya çıkabilir. Kanserojen etkileri olduğuna dair henüz bir tespit bulunmuyor. İnsanlar için tanımlanmış bir biyolojik rolü ve çevreye olumsuz etkileri de kanıtlanmış değil.
Bunları Biliyor Musunuz?
- 2017 Nisan ayı içinde Atlas Okyanusu’nda keşfedilen bir dağda, karada bulunan tellürden 50 bin kat daha fazla tellür bulunduğu tespit edildi.
- Tellür, 1 metreküp havada 0,01 mg’den daha az miktarda bile bulunsa bu havayı teneffüs eden insanların nefesleri uzun süre sarımsağı andıran şekilde kötü kokar. Bu kokuya “tellür nefesi” adı verilir.
- İlk atom bombasının gövdesinde kimyasal bağlayıcı olarak tellür kullanılmıştır.
- Bin ton bakırdan yaklaşık olarak 1 kilogram tellür üretilebilir.
- Dünyada üretilen tellürün yaklaşık yüzde 15’i kauçuk ve tekstil ürünleri üretiminde kullanılır.
- Kauçuğun yumuşak ve uzun ömürlü olmasını sağlayan madde tellürdür.
- Hubble Uzay Teleskopu’nun kızılötesi dedektörünün yüzeyinde tellür de kullanılmıştır.
- En çok tellür üreten ülkeler Japonya, Kanada, ABD ve Peru’dur.
- Dünyadaki tellür üretimi yıllık 215 ton civarındadır.
- Türkiye’de altın madenlerinde tellür içeriği olmasına rağmen ekonomik anlamda üretimi yapılmıyor.