Tellur ist ein chemisches Element mit dem Symbol Te und der Ordnungszahl 52. Es gehört zur Gruppe der Chalkogene im Periodensystem, zu der auch Sauerstoff, Schwefel, Selen und Polonium zählen. Tellur steht in der Mitte dieser Gruppe und weist Eigenschaften sowohl von Metallen als auch von Nichtmetallen auf – es ist also ein typisches Halbmetall. Es ist silberweiß, glänzend, spröde und kristallin. Aufgrund seiner seltenen Vorkommen und speziellen chemischen Eigenschaften spielt Tellur vor allem in der Halbleiter- und Werkstofftechnik eine Rolle.
Tellur wurde im Jahr 1782 vom österreichischen Chemiker Franz Joseph Müller von Reichenstein entdeckt, als er ein goldhaltiges Erz aus Siebenbürgen (heutiges Rumänien) untersuchte. Zunächst hielt man das Element für ein neues Erz oder eine Verbindung aus Antimon und Schwefel. Erst einige Jahre später, 1798, bestätigte der deutsche Chemiker Martin Heinrich Klaproth die Entdeckung und gab dem neuen Element den Namen Tellur, abgeleitet vom lateinischen Wort tellus („Erde“).
Tellur ist ein sehr seltenes Element in der Erdkruste – es macht
nur etwa 0,001 ppm (parts per million) aus. Es kommt
nicht in reiner Form vor, sondern meist in Verbindung mit Metallen
wie Gold, Silber, Kupfer oder Blei. Wichtige Tellurminerale sind
Calaverit (AuTe₂), Sylvanit (AgAuTe₄)
und Tellurit (TeO₂).
Da diese Erze nur in
geringen Mengen vorkommen, wird Tellur meist als Nebenprodukt
bei der Raffination von Kupfer gewonnen. Während der
elektrolytischen Reinigung des Kupfers sammelt sich Tellur im
sogenannten Anodenschlamm, aus dem es anschließend
chemisch abgetrennt und gereinigt wird.
Tellur ist ein sprödes, kristallines Halbmetall, das sich leicht pulverisieren lässt. Es besitzt einen metallischen Glanz und leitet den elektrischen Strom mäßig gut – seine Leitfähigkeit liegt zwischen der von Metallen und Nichtmetallen.
Schmelzpunkt: 449,5 °C
Siedepunkt: 988 °C
Dichte: 6,24 g/cm³
Farbe: silbergrau
Geruch: in Verbindungen kann Tellur einen stark unangenehmen, knoblauchartigen Geruch erzeugen (z. B. bei Tellurwasserstoff, H₂Te).
Chemisch ähnelt Tellur dem Selen, ist aber weniger reaktiv. Es kann sowohl Oxidationsstufen von –2 bis +6 annehmen, wobei +4 (Tellurdioxid, TeO₂) und +6 (Tellursäure, H₆TeO₆) die häufigsten sind. Tellur bildet leicht Verbindungen mit Metallen (Telluride), die oft Halbleitereigenschaften besitzen.
Obwohl Tellur selten ist, hat es einige bedeutende Anwendungen in der modernen Technik:
Halbleitertechnik: Tellur wird in Kombination mit anderen Elementen (z. B. Cadmium, Zink oder Wismut) in Halbleitermaterialien verwendet. Ein bekanntes Beispiel ist Cadmiumtellurid (CdTe), das in Solarzellen eingesetzt wird – insbesondere in Dünnschicht-Photovoltaikanlagen.
Legierungen: Tellur verbessert die Bearbeitbarkeit von Metallen wie Stahl, Kupfer und Blei, wenn es in geringen Mengen zugesetzt wird. Dadurch entstehen Materialien mit besseren elektrischen und mechanischen Eigenschaften.
Thermoelektrische Materialien: In Verbindungen wie Bismuttellurid (Bi₂Te₃) wird Tellur zur Umwandlung von Wärme in elektrische Energie genutzt, etwa in Thermoelementen oder Kühlaggregaten für Elektronik.
Gläser und Keramiken: Telluroxide werden in Spezialgläsern verwendet, um deren optische Eigenschaften zu verändern – zum Beispiel für Infrarotlinsen oder Glasfaserkabel.
Tellur ist giftig, wenn es in größeren Mengen
aufgenommen oder eingeatmet wird. Schon geringe Dosen können zu
einem charakteristischen Knoblauchgeruch des Atems
führen, der durch die Bildung von Dimethyltellurid im Körper
verursacht wird. Größere Mengen können Übelkeit, Kopfschmerzen
oder Nervenschäden verursachen.
In der Umwelt spielt Tellur nur
eine geringe Rolle, da es sehr selten ist und kaum in biologischen
Prozessen vorkommt.
Trotz seiner Seltenheit gewinnt Tellur zunehmend an Bedeutung, vor allem in der Energie- und Elektronikindustrie. Die Nachfrage nach Cadmiumtellurid für Solarzellen und Bismuttellurid für thermoelektrische Generatoren steigt stetig. Da Tellur jedoch nur als Nebenprodukt gewonnen wird, ist seine Verfügbarkeit eng an die Kupferproduktion gebunden – was die Preisentwicklung und Versorgung beeinflussen kann.
Tellur ist somit ein faszinierendes Element: selten, technisch wertvoll und chemisch vielseitig – ein echtes Beispiel dafür, wie ein unscheinbares Halbmetall in modernen Technologien eine entscheidende Rolle spielt.