앞서 언급했던 것처럼 「이트륨」은 스웨덴 Ytterby 마을 근처 광산에서 발견된 원소인데, 사실 이 지역의 광석에서는 쌍둥이처럼 이름이 헷갈리기 쉬운 세 가지 원소도 함께 발견되었다. 바로 어븀(Erbium), 테르븀(Terbium), 이터븀(Ytterbium)이다. 란탄족 중에서도 Tb와 Er은 비교적 초기에 발견된 원소로, 발견 시점도 비슷하다. 이번에는 처음에는 「어븀」으로 오인되었지만, 그 뒤에 숨겨져 있던 진짜 주인공, 안타까운 「테르븀」에 대해 이야기해 보자.
소개
1843년, 모산더는 이트륨이 포함된 광물에서 테르븀의 산화물을 분리해 테르븀을 발견했으나, 처음에는 이를 산화 에르븀이라 명명했습니다. 이후 1877년에 정식으로 테르븀으로 이름이 정해졌으며, 1905년에는 Urbain에 의해 처음으로 정제된 테르븀이 만들어졌습니다. 현재는 이온 교환 기술을 통해 모나자이트 광물에서 테르븀을 분리해내는 방법이 일반적으로 사용됩니다.
테르븀 Tb
원자 번호: 65
원자량: 158.925 u
원자 구조: 테르븀의 최외각 전자 구조는 4f 9 6s 2이다.
물리/화학적 성질: 순수한 테르븀은 연성이 있는 은백색 금속으로, 겉보기에는 납과 비슷하다. 매우 부드러워 칼로 자를 수 있을 정도이며, 고온에서는 공기 중에서 쉽게 산화되지만 상온에서는 산화 속도가 매우 느리다.
테르븀의 주요 응용 분야:
- 주로 고기술 분야에 활용되며, 특수 레이저 같은 정밀 가공 장비에 사용된다. 고체 소자 제조, 에너지 절약형 전구, 고해상도 X선 촬영 장치 제작에 주로 사용된다.
- 디스프로슘, 철과 결합하여 형성된 TbDyFe는 강한 자기 왜곡 효과를 가지며, 컴퓨터 프린터 헤드나 음반용 특수 자성 합금 제조에 사용된다. 특히 이 합금이 새로운 초자기변형 합금 재료인 테르페놀(TerFenol)일 경우, 소나 시스템, 평판 스피커 등 다양한 분야에 폭넓게 응용된다.
- 녹색 광 활성제로서, 산화테르븀 형태로 음극선관 및 형광등의 녹색 형광체로 사용되며, 전통적인 컬러 TV 브라운관 및 컴퓨터 디스플레이에도 활용된다. 광자기 디스크, 자기광학 저장 매체 등에도 사용된다.
- 형광 특성 덕분에 내생 포자 탐지에도 활용되며, 녹색 형광 반점을 통해 우주 공간이나 환경 중 미생물 존재 여부를 확인할 수 있을 뿐 아니라 탄저병과 같은 병원성 세균의 검출에도 활용되어 의료 및 제약 분야에 유망한 적용 가능성을 보인다.
- 고성능이 요구되는 전기차 구동 모터에도 응용되며, NdFeB 자석에서 일부 네오디뮴을 테르븀으로 대체함으로써 강제력을 높이고 자석의 내열 성능을 개선할 수 있다.
近期恰好看到了相關報導，原來根據以往純電動汽車（EV）馬達，於普遍「釹磁鐵」中含有0.5～1％左右的鋱。知名日企則在最近已成功開發出了，即使將稀土「鋱」的用量降至0.1～0.2％左右的釹磁鐵，一樣能提高磁鐵的耐熱性，且不會影響磁鐵性能呢!
