Térbio (Tb)

Principais propriedades

O térbio é um metal prateado, maleável e suficientemente mole para ser cortado com faca, relativamente estável ao ar em comparação com os lantanídeos leves. Além do estado de oxidação mais três, comum à série, forma óxidos em que parte dos átomos assume o estado mais quatro, o que dá ao material comercial uma cor castanho-escura característica.

Sua propriedade mais explorada é a luminescência: quando incorporado a matrizes cristalinas adequadas, o íon de térbio emite um verde de comprimento de onda estreito e alta eficiência. Em conjunto com o disprósio e o ferro, o elemento origina ligas com magnetostrição excepcional, que se deformam de maneira mensurável ao serem submetidas a um campo magnético.

Ocorrência na natureza

Está entre os lantanídeos menos abundantes, com teor crustal da ordem de uma parte por milhão. Aparece na monazita, na bastnasita, na xenotima e em argilas de adsorção iônica, sempre em pequena proporção relativa aos demais elementos da série, o que faz dele um dos itens mais caros e mais sujeitos a restrição de oferta entre as terras raras.

Processo de obtenção

A produção depende de cascatas de extração por solventes que retiram o térbio de concentrados nos quais ele responde por uma fração mínima da massa total, o que explica seu preço elevado. A crescente demanda por ímãs de alto desempenho e por materiais luminescentes tem estimulado projetos de recuperação do elemento a partir de resíduos industriais e de equipamentos em fim de vida.

Aplicações

Compostos de térbio fornecem o componente verde dos fósforos tricromáticos que produzem luz branca em lâmpadas fluorescentes e em telas de exibição, e convertem raios X em luz visível nas telas intensificadoras que reduzem a dose necessária em exames radiográficos. Ligas de térbio, disprósio e ferro respondem por deformações rápidas e precisas sob campo magnético e equipam atuadores, sistemas de posicionamento, transdutores de sonar e alto-falantes que transformam superfícies rígidas em fontes sonoras. Pequenas adições do elemento aos ímãs de neodímio elevam a resistência à desmagnetização em temperatura elevada.

Riscos e precauções

A toxicidade dos compostos de térbio é considerada baixa, e o principal cuidado recai sobre a inalação de poeiras em ambientes de produção de fósforos e ligas, além da inflamabilidade do metal em pó. Lâmpadas fluorescentes e telas descartadas contêm o elemento junto com outros materiais que exigem destinação adequada, e devem ir para pontos de coleta específicos. Operações industriais requerem a ficha de informações de segurança e a supervisão de profissionais habilitados.

História da descoberta

Carl Gustaf Mosander separou em 1843, na Suécia, a antiga terra chamada ítria em três frações distintas, revelando o térbio e o érbio ao lado do ítrio. Os dois novos elementos tiveram seus nomes trocados entre si em publicações posteriores do século XIX, e a atribuição atual consolidou-se somente quando as amostras puderam ser caracterizadas por espectroscopia.

Origem do nome

Deriva de Ytterby, pequena vila do arquipélago de Estocolmo cuja pedreira forneceu os minerais que deram origem a quatro elementos químicos, todos nomeados a partir de sílabas do mesmo topônimo.

Isótopos relevantes

¹⁵⁹Tb é o único isótopo estável e responde por todo o térbio natural.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• Térbio, érbio, itérbio e ítrio devem seus nomes à mesma vila sueca de Ytterby.
• Os nomes de térbio e érbio foram invertidos por engano durante o século XIX, e a correção só se firmou com o avanço da espectroscopia.
• Alto-falantes planos que fazem vibrar vidros e paredes usam ligas magnetostritivas contendo térbio.