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El telurio es un elemento químico que se asemeja a un metal gris y tiene una particularidad única. Puede cambiar de color según la temperatura. El telurio pasa del gris al rojo intenso cuando se calienta y vuelve a ser gris cuando se enfría. Con un número atómico 52 y un símbolo Te, forma parte de la familia de los metaloides. Hoy en día, el telurio se utiliza en una variedad de aplicaciones, especialmente en paneles solares, semiconductores, e incluso en la fabricación de vidrio resistente a los arañazos para teléfonos móviles. Sin embargo, sigue siendo relativamente poco conocido por el público en general.
Hace más de dos siglos, el científico Franz-Joseph Müller von Reichenstein sospechó la presencia de un nuevo elemento en los minerales de oro de Transilvania. Inicialmente, la silvanita, un mineral compuesto de teluros de oro y plata, fue objeto de investigación. Aunque el telurio no fue descubierto en ese momento, el investigador Pál Kitaibel continuó investigando este tema. Martin Heinrich Klaproth logró aislar el elemento y lo nombró tellurium en 1798. El nombre deriva de la palabra latina femenina tellus, telluris, que significa Tierra o globo terrestre y que también era el nombre de la diosa romana de la Tierra. “Tellurium” sigue siendo el nombre inglés del elemento.
Fue un descubrimiento importante para la comunidad científica y el tellurium rápidamente fue reconocido como un elemento importante. Se descubrió poco tiempo antes del selenio, que debe su nombre a la Luna. Con el tiempo, los científicos descubrieron muchas similitudes entre el tellurium y el selenio. Los símbolos químicos de estos dos elementos son Te y Se. Junto con el azufre, estos elementos pertenecientes al grupo VI A, tienen muchas similitudes químicas y a menudo se encuentran en un mismo lugar en la naturaleza.
Es esencial hacer la diferencia entre un compuesto telurado y telurífero. “Telurado” se refiere a una cantidad importante de telurio en una sustancia específica, mientras que “telurífero” indica la presencia de telurio en cualquier sustancia, incluso si no es la sustancia principal.
La masa atómica estándar del telurio es de 127,60(3) u, lo que lo convierte en un elemento relativamente pesado para un metaloide. El telurio posee numerosos isótopos diferentes. Existen 38, con números de masa que van desde 105 a 142, así como 17 isómeros nucleares. Entre estos isótopos, solo seis se consideran estables, a saber 120Te, 122Te, 123Te, 124Te, 125Te y 126Te. Dos radioisótopos tienen una vida media muy larga: 128Te y 130Te. Estos ocho isótopos son los más abundantes en el telurio natural, especialmente el 128Te. Es una característica que el telurio comparte con el indio y el renio, que también tienen varios isótopos estables.
El telurio es relativamente raro en la corteza terrestre. Su concentración promedio en ésta es de aproximadamente 0,002 g/t. Sin embargo, aunque este elemento es raro como cuerpo simple, a menudo está asociado con los elementos llamados calcófilos como el oro, la plata, el hierro, el mercurio, el selenio, el arsénico y el antimonio. Estos últimos se combinan con el telurio para formar minerales gracias a las propiedades químicas similares que comparten. De hecho, se conocen actualmente 158 minerales que contienen este metal. Sin embargo, los iones teluritos o teluratos, que son compuestos químicos que lo contienen, son muy raros en la naturaleza. Solo son estables en un medio muy alcalino, lo que explica su rareza. Muy pocos minerales son específicos del telurio, entre ellos la telurita TeO2 y el telurio nativo.
El telurio está a menudo asociado con otros metales. Estas combinaciones se denominan minerales telúricos. Éstos se encuentran en minas de oro y sulfuro de cobre. Los minerales telúricos de oro tienen un contenido de oro más elevado que los minerales de oro normales, lo que los hace más valiosos. Entre los yacimientos de oro en el mundo que contienen telurio, se puede citar por ejemplo la mina de Cripple Creek en Estados Unidos o la de Kalgoorlie-Boulder en Australia.
El escudo canadiense es una región geológica que se extiende sobre gran parte del este de Canadá y que es conocida por albergar varios yacimientos de minerales que contienen telurio. Uno de los yacimientos más importantes se encuentra en la mina del lago Georges, situada en el noreste de Ontario, que también produce cobre, níquel y cobalto. Otros yacimientos de telurio están distribuidos a través del escudo canadiense, particularmente en la región de Manitoba y en el norte de Quebec.
El telurio comparte similitudes con el selenio, pero es más pesado y posee un carácter metálico más pronunciado. Como el selenio, fue descubierto en las cámaras de plomo utilizadas para la fabricación del ácido sulfúrico hacia principios del siglo XIX.
El telurio se presenta bajo diferentes formas en la naturaleza. Su forma más común es la del polimorfo gris, un cuerpo semiconductor quebradizo que tiene un aspecto metálico y un color blanco azulado o blanco-gris. Este cuerpo tiene una estructura cristalina hexagonal y una densidad media de 6,25. Se funde antes de los 500 °C y es considerado como un elemento nativo por los mineralogistas. El telurio marrón, una forma amorfa y rara, se transforma a temperatura ambiente en telurio gris metal hexagonal.
Procesado y purificado en laboratorio, el telurio adquiere un tono gris o semi-plateado. Este elemento gris tiene propiedades físicas y químicas intermedias entre las de los metales y los no metales. Aunque tiene la apariencia de un metal, se considera como un semiconductor debido a sus propiedades de conducción térmica y eléctrica limitadas. El telurio gris tiene una masa volumétrica de aproximadamente 6,23 g/cm3 a 20 °C y se pulveriza fácilmente en un polvo gris de olor aliáceo.
El punto de fusión del telurio gris es de aproximadamente 449,6 °C, mientras que su punto de ebullición es superior a 988 °C. Este metal puede pasar del estado sólido al estado gaseoso cuando se alcanza su temperatura de vaporización. Además, la densidad de vapor del telurio es elevada, lo que significa que existe una gran cantidad de moléculas de telurio en el aire cuando se vaporiza.
El telurio forma cadenas en hélice en su estructura. Es un material bastante estable, pero si se calienta demasiado fuerte, puede encenderse y producir dióxido de telurio (TeO2) en forma de llama azul. Si este elemento se dispersa en el aire, forma una nube explosiva que puede ser desencadenada por una fuente de calor. Estas explosiones pueden causar graves daños.
Este elemento puede ser disuelto en ácidos oxidantes como el ácido nítrico y el agua regia. Sin embargo, es insoluble en agua y ácido clorhídrico. El telurio líquido puede descomponer metales como el hierro, el cobre y el acero inoxidable de tipo 10/18 cuando están en contacto.
La prueba clásica de detección del telurio implica la adición de ácido sulfúrico concentrado. Esta reacción provoca la precipitación de sulfito de telurio rojo, que es un indicador de la presencia de telurio. La fórmula se presenta como sigue:
Te sólido cristal + H2SO4 aq líquido humeante concentrado→ TeSO3 polvo de sulfito de Te rojo + H2O
El telurio asociado a los metales o al hidrógeno se denomina “teluros”. Este elemento puede formar aleaciones con diversos metales, como el hierro, el acero, la fundición, el cobre, el plomo, el oro, la plata, el cadmio y el zinc. Estos teluros tienen propiedades únicas que los hacen útiles en diversas aplicaciones industriales.
La electronegatividad del telurio es de aproximadamente 2,1. El elemento 52 tiene una tendencia relativamente débil a atraer electrones hacia sí mismo cuando está implicado en un enlace químico, a diferencia del azufre y el selenio que tienen una electronegatividad más elevada. En términos de reactividad, la sustancia telúrica es medianamente reactiva en comparación con estos últimos.
El telurio reacciona con el oxígeno para formar el dióxido de telurio, también llamado anhídrido teluroso. Esta reacción produce calor y puede provocar la combustión de este metal cuando se expone al aire. El dióxido de telurio resultante es un sólido que es muy poco soluble, incluso insoluble, en agua. Este compuesto tiene una estructura cristalina iónica, compuesto de iones positivos y negativos mantenidos juntos por interacciones electrostáticas. El dióxido de telurio es atacado por ácidos oxidantes. Reacciona con diferentes compuestos químicos para formar teluritos neutros, biteluritos y tetrateluritos.
El ácido teluroso H2TeO3 no existe como molécula, pero puede formar el ion telurito TeO32− cuando se pone en contacto con una base fuerte. Sin embargo, el ácido telúrico Te(OH)6 puede ser obtenido directamente por la acción de oxidantes potentes sobre el telurio o el dióxido de telurio. El ácido telúrico se describe como covalente, lo que significa que sus átomos están unidos por enlaces covalentes. Es volátil y puede reaccionar con otros compuestos oxidándolos.
El anhídrido teluroso puede ser descompuesto por el ácido sulfuroso y el gas hidrógeno sulfurado. Cuando se descompone, puede formar telurio o sulfuros de telurio. Estos sulfuros son ácidos. El dióxido de telurio también puede formar derivados telúricos al combinarse con el hidrógeno u otros metales. Por ejemplo, el teluro de hidrógeno (H2Te) es un gas nauseabundo que es más ácido e inestable que el seleniuro de hidrógeno (H2Se). Se disocia bajo la influencia del calor para formar cristales de telurio. Sin embargo, no existen politeluros de hidrógeno estables.
El telurio tiene diferentes aplicaciones en la industria. Se utiliza en combinación con peróxido de bario en ciertos detonadores y como semiconductor en dispositivos como los diodos láser, las células fotovoltaicas y los detectores infrarrojos. El telururo de mercurio-cadmio, que se forma combinando telurio con cadmio y mercurio, se utiliza como fotodetector de radiación infrarroja de tipo fotodiodo.
El telurio también se utiliza en asociación con el selenio en impresoras láser y fotocopiadoras. Además, puede ser añadido en pequeñas cantidades al acero y al cobre para facilitar su mecanizado. Finalmente, el telurio está asociado al plomo en termoacoplamiento. El termopar Te/Pb se utiliza en diversas aplicaciones industriales, especialmente en hornos, calderas y reactores.
Los teluros se referían antiguamente a las sales del ácido telurhídrico. Existen dos tipos de teluros: los teluros de hidrógeno (H2Te) y las aleaciones. Entre estos, los más conocidos son el telururo de bismuto, de oro, de plata, de plomo, de cobalto o de mercurio.
Los teluritos y los politeluritos son sales ácidas o neutras que se obtienen cuando se ataca el dióxido de telurio con bases fuertes. El ácido teluroso H2TeO3 rara vez se observa, pero es posible formarlo combinando agua y anhídrido teluroso TeO2.
Los teluratos, compuestos raros obtenidos a partir del anhídrido telúrico TeO3, son poco observados debido a su inestabilidad y alta reactividad.
El telurio, combinado con no metales, forma:
El telurio, en forma de compuesto (como el óxido de telurio), se utiliza comúnmente en ciertos vidrios de calcogenuro en óptica infrarroja. Estos materiales presentan propiedades ópticas únicas, como una fuerte birrefringencia, una transparencia en el infrarrojo cercano y una sensibilidad a las radiaciones infrarrojas.
El dietilditiocarbamato de telurio se utiliza como catalizador en la vulcanización del caucho, un material elástico y duradero que se obtiene mediante un proceso químico que transforma el material crudo.
El telurio se emplea a menudo como aditivo en la fabricación de cerámicas avanzadas debido a sus propiedades únicas.
Los compuestos de telurio son útiles para realizar diferentes reacciones químicas que permiten crear nuevas moléculas orgánicas. Esto incluye reacciones de reducción y oxidación, transformaciones para crear estructuras cíclicas, la eliminación de ciertos átomos en moléculas orgánicas, la creación de iones de carbono cargados negativamente y la supresión de grupos protectores.
Los compuestos organometálicos de telurio son moléculas importantes para la síntesis de diferentes sustancias como las aminas, los dioles y los productos naturales. Estos compuestos sirven como intermediarios para formar enlaces clave en la creación de estos productos.
El telurio es un elemento importante en los catalizadores utilizados para transformar el propano en ácido acrílico, que es una materia prima en la producción de polímeros.
Finalmente, los compuestos de telurio llamados “teluros de alquilo” a veces se utilizan como productos químicos para matar hongos, algas y parásitos, y actúan como fungicidas, algicidas y parasiticidas.
El telurio y sus compuestos son tóxicos y pueden tener efectos nocivos en la salud humana. La inhalación de telurio puede provocar síntomas como somnolencia, náuseas, dolores de cabeza, boca seca y un sabor metálico. Una exposición prolongada a niveles elevados de telurio o a compuestos de telurio puede provocar daños en los riñones, el hígado, los pulmones y el sistema nervioso. Además, la inhalación de telurio, incluso en dosis muy bajas, puede dar un olor corporal y un aliento comparable al ajo. El contacto con los ojos puede provocar enrojecimiento y dolores oculares, mientras que la ingestión de telurio puede provocar dolores abdominales, estreñimiento y vómitos. Por lo tanto, es importante manipular el telurio con precaución y respetar los límites de exposición admisibles en el aire, que son de 0,1 mg/m3.
Entre 250 y 1.000 toneladas de telurio se producen cada año en el mundo, principalmente extraídas de minerales de cobre, plomo y zinc, donde está presente en forma de trazas. Los principales productores de telurio eran Estados Unidos, Canadá, China, Japón y Perú en los años 90. La producción mundial de telurio era de aproximadamente 1.000 toneladas por año y tenía un valor de 1.200 FF/t cuando se combinaba con la producción de selenio. Actualmente, el mercado mundial del telurio está dominado por Estados Unidos, Canadá, China, Japón y Corea del Sur.
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