Erfahren Sie hier alles über das Element Tellur.

Name: Tellur
Symbol: Te
Ordnungszahl: 52
Massenanteil an der Erdhülle: 0,1 ppm
Dichte: 6,25g cm-3
Mohshärte: 2,25
Schmelztemperatur: 449,51 °C
Siedetemperatur: 990 °C
Elektr. Leitfähigkeit: 1·104 A·V−1·m−1

Tellur gehört im Periodensystem zu den Halbmetallen.

Name: Tellur
Symbol: Te
Ordnungszahl: 52
Massenanteil an der Erdhülle: 0,1 ppm
Dichte: 6,25g cm-3
Mohshärte: 2,25
Schmelztemperatur: 449,51 °C
Siedetemperatur: 990 °C
Elektr. Leitfähigkeit: 1·104 A·V−1·m−1

Tellur gehört im Periodensystem zu den Halbmetallen.

Eigenschaften

Kristallines Tellur ist ein silberweißes, metallisch glänzendes Halbmetall. Es tritt als Begleiter des Schwefels in Sulfiden auf und reagiert spröde auf mechanische Belastungen. Daher kann es perfekt zu Pulver verarbeitet werden. Im Aussehen ähnelt es Zinn und Antimon. Chemisch dagegen ist es ein naher Verwandter von Selen.

Bereits eine leichte Tellurvergiftung (ein längeres Anfassen des Metalls genügt meist) führt dazu, dass Atem und Schweiß des/der Vergifteten bis zu mehrere Wochen lang nach Knoblauch riechen. Für Außenstehende ist der Geruch kaum erträglich.

Tellur ist unlöslich in Wasser, reagiert hingegen mit Salpetersäure heftig, da diese stark oxidierend wirkt. Als amorphes Pulver ist Tellur braun. Wird Tellur erhitzt, bilden sich giftige Dämpfe. Mit Zink reagiert Tellur unter starkem Glühen. Fein verteilte Tellurpartikel können explosive Mischungen mit Luft bilden, es besteht Brandgefahr.

Von der Industrie wird Tellur zu den Technologiemetallen gezählt, jenen Metallen die für technologische Innovationen von besonderer Bedeutung sind. In anderen Kontexten wird Tellur ebenfalls als Strategisches Metall bezeichnet, was seine Relevanz für die Wirtschaft eines Landes unterstreicht. Tellur zählt außerdem zu den kritischen Rohstoffen, ist also strategisch bedeutsam aber nur limitiert verfügbar.

Von der Industrie wird Tellur zu den Technologiemetallen gezählt, jenen Metallen die für technologische Innovationen von besonderer Bedeutung sind. In anderen Kontexten wird Tellur ebenfalls als Strategisches Metall bezeichnet, was seine Relevanz für die Wirtschaft eines Landes unterstreicht. Tellur zählt außerdem zu den kritischen Rohstoffen, ist also strategisch bedeutsam aber nur limitiert verfügbar.

GESCHICHTE

Freiherr Franz Joseph Müller von Reichenstein

1782 untersucht der österreichische Chemiker Freiherr Franz Joseph Müller von Reichenstein die Golderze der Mariahilf-Grube in der Nähe von Siebenbürgen, da in diesen die Präsenz eines nicht identifizierbaren Metalls festgestellt worden war. Zunächst hält er den zusätzlichen Rohstoff für geschwefeltes Wismuth, schließt diese Möglichkeit jedoch wieder aus. Unsicher, ob das in den Erzen verborgene Metall ein bis dahin unentdecktes Metall ist, nennt er es metallum problematicum.

1797 schickt Müller von Reichenstein seine Proben der siebenbürgischen Erze zu dem deutschen Chemiker Martin Heinrich Klaproth. Klaproth nun gelingt es, das sogenannte metallum problematicum zu isolieren. Er bestätigt Müller von Reichensteins Vermutung, dass hier ein neues Element vorliegt. 1798 informiert Klaproth die Öffentlichkeit über den Fund und nennt Müller von Reichenstein als den Entdecker. Klaproth behält sich jedoch das Privileg vor, das neue Element zu benennen. Er wählt den Namen Tellur, nach der Erde (griech. tellus).

VORKOMMEN & GEWINNUNG

Tellur kommt äußerst selten in der Erdkruste vor, nämlich zu 0,01 Gramm pro Tonne. Das entspricht gerade einmal der doppelten Menge von Gold. Tellur findet sich in der Natur tatsächlich oft im Verbund mit Gold, aber auch mit anderen Metallen wie Kupfer oder Blei. Es kommt auch in vielen Mineralien vor, etwa in Hessit, Calaverit oder Nagyágamit. Wirtschaftlich zu gewinnen ist es auf diesem Wege allerdings nicht.

Die industrielle Gewinnung von Tellur passiert ausschließlich im Zuge der Kupfer- und Zinkproduktion. Um die Reinheit von Kupfer nach der Verhüttung auf 99,9% zu steigern, werden große Kupferplatten in ein Elektrolysebad gehängt. Nach rund 14 Tagen haben sich die Verunreinigungen gelöst. Im zurückbleibenden sogenannten Anodenschlamm finden sich, neben anderen Materialien, Edelmetall-Telluride. Mittels weiterer chemischer Schritte kann aus ihnen reines Tellur gewonnen werden. Dessen Reinheit kann abschließend mit Hilfe des Zonenschmelzverfahrens auf über 99,9% gesteigert werden.

Kupfer-Elektrolyse. Bild: wXStrataTechnology CC-BY-NC-SA 3.0

ANWENDUNGSGEBIETE

ANWENDUNGS-GEBIETE

Zwei Anwendungsgebiete teilen sich den Großteil des verfügbaren Tellurs: Zum einen die Photovoltaik, in der Tellur als Cadmium-Tellurit in Dünnschicht-Solarzellen eingesetzt wird; zum anderen Thermoelektrische Elemente, die für vielfältige Anwendungen gebraucht werden. Das restliche Vorkommen teilt sich der Einsatz in Legierungen mit kleineren Anwendungen wie der Vulkanisierung von Gummi.

Photovoltaik

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Etwa 40 Prozent des weltweit gewonnen Tellurs wird als Cadmium-Tellurit (CdTe) für Dünnschicht-Solarzellen verwendet. Als Material ist es zwar teurer als das konkurrierende Silizium, die Licht einfangende Schicht ist jedoch nur ein Hundertstel so dick und braucht entsprechend weniger Material. Mit Cadmium-Tellurit können außerdem größere Flächen am Stück und auf flexiblen Trägermaterialien hergestellt werden. So können Solarpanels etwa direkt auf Wohnmobile oder Boote aufgeklebt werden, oder leisten als transportable Leichtgewichte unterwegs oder beim Camping gute Dienste. Auch die Recycling-Quote der CdTe-Solarzellen ist sehr gut.

Während CdTe-Solarzellen in den USA bereits auf dem Vormarsch sind, wird in Europa aktuell noch fast ausschließlich auf Silizium gesetzt. Dies mag auch daran liegen, dass der Weltgrößte Hersteller für CdTe-Zellen in den USA produziert, während Silizium-Solarzellen für Europa meist in China produziert werden.

Thermo-elektrische Elemente

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Ein knappes Drittel des geförderten Tellurs wird in sogenannten Thermoelektrischen Modulen (TEM) verbaut (auch Peltier-Element genannt). Dies sind zwei verklebte Platten von maximal der Größe eines Post-It-Zettels, die an eine elektrische Spannung angeschlossen werden können. Unter Strom gesetzt, wird die Platte nun wahlweise heiß oder kalt. Die Einsatzgebiete für TEM sind vielfältig und reichen von der Kühlung elektronischer Bauteile wie Computerchips, Kamerasensoren oder Lasermodulen bis hin zu Kühlboxen im Campingbedarf.

Legierungen

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Tellur wird in verschiedenen Legierungen eingesetzt, um die Eigenschaften der Hauptmetalle zu verbessern. Bei Stahl sorgt eine einprozentige Tellur-Dotierung zum Beispiel für eine höhere Korrosionsbeständigkeit. Aber auch Kupfer wird mit Tellur versetzt, um eine bessere Zerspanbarkeit zu erreichen. Weitere übliche Legierungen beinhalten neben Tellur noch Mangan oder Bismuth.