Tb • Ordnungszahl 65
Terbium
Terbium ist ein silberglänzendes, weiches Metall, das zu den schweren Seltenen Erden gehört.
Die besonderen Eigenschaften von Terbium sind seine einzigartig effiziente grüne Lumineszenz und seine extrem starke Magnetostriktion. Diese machen Terbium zu einem kritischen und unersetzlichen Rohstoff für Hochtechnologien.
Die Entdeckung des Elementes Terbium ist ähnlich verworren wie die anderer Seltenerdelemente und bis heute nicht geklärt.
Allgemein sieht man Carl Gustav Mosander als Entdecker an, der Anfang der 1840er die von Johan Gadolin entdeckte Yttererde untersuchte. Die vermeintlich reine Terbium-Verbindung war aber eine Mischung mehrerer Lanthanoide.
Reines Terbium wurde erst mit Aufkommen der Ionenaustauschtechnik nach 1945 hergestellt. Aus dem Namen der schwedischen Grube Ytterby leitete Mosander die Elementbezeichnung ab.
Xenotim ist eine der wichtigsten Quellen für schwere Seltene Erden. Es enthält signifikante Mengen an Terbium, Dysprosium und Erbium.
Ionenadsorptions-Tonerden sind eine weitere wirtschaftlich wichtige Quelle.
China kontrolliert Abbau und Herstellung von Terbium und den anderen schweren Seltenen Erden.
Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Terbiumbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zum Terbiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zum Terbium reduziert. Die Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgt in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum.
Die wichtigste Anwendung von Terbium ist seine Verwendung als Aktivator für grüne Lumineszenz in Leuchtstoffen. Diese eine Anwendung ist für den Großteil der Nachfrage verantwortlich. Terbium-basierte Leuchtstoffe sind aufgrund ihrer extrem effizienten und hellen grünen Lichtemission in vielen Schlüsseltechnologien unersetzlich.
Terbium wird daher in einer Vielzahl von Beleuchtungs- und Displaytechnologien genutzt. Dazu zählen weiße LEDs, Flachbildschirme (OLEDs & Plasmadisplays), Leuchtstofflampen (Energiesparlampen).
Die zweite äußerst wichtige Anwendung ist in der Legierung Terfenol-D (eine Legierung aus Terbium, Eisen und Dysprosium). Diese Legierung zeigt den stärksten bekannten magnetostriktiven Effekt: Dieser Effekt wird in Präzisions-Aktuatoren, Schallwandlern für Sonarsysteme (Marine), Schwingungskontrollsystemen und Sensoren genutzt.
Das silbergraue Metall der seltenen Erden ist duktil und schmiedbar. Bei Temperaturen oberhalb 1315 °C wandelt sich α-Terbium (hcp-Kristallgitter) in β-Terbium um. In Luft ist Terbium relativ beständig, es überzieht sich mit einer Oxidschicht. In der Flamme verbrennt es zum braunem Terbium(III,IV)-oxid (Tb4O7). Mit Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid.
