Thulium, prvek 69 periodické tabulky.
Thulium, prvek s nejmenším obsahem prvků vzácných zemin, koexistuje především s dalšími prvky v gadolinitu, xenotimu, černé vzácné zlaté rudě a monazitu.
Thulium a kovové prvky lanthanoidů úzce koexistují v extrémně složitých rudách v přírodě. Vzhledem k jejich velmi podobným elektronovým strukturám jsou jejich fyzikální a chemické vlastnosti také velmi podobné, takže extrakce a separace jsou poměrně obtížné.
V roce 1879 si švédský chemik Cliff všiml, že atomová hmotnost erbiové půdy není konstantní, když studoval zbývající erbiovou půdu po oddělení ytterbiové půdy a skandiové půdy, takže pokračoval v oddělování erbiové půdy a nakonec oddělil erbiovou půdu, holmiovou půdu a půdu. thuliová půda.
Kovové thulium, stříbrně bílé, tažné, relativně měkké, lze řezat nožem, má vysoký bod tání a varu, na vzduchu snadno nekoroduje a dokáže si po dlouhou dobu zachovat kovový vzhled. Díky speciální mimojaderné struktuře elektronového obalu jsou chemické vlastnosti thulia velmi podobné vlastnostem jiných kovových prvků lanthanoidů. Může se rozpustit v kyselině chlorovodíkové a vytvořit mírně zelenou barvuThulium(III) chlorida jiskry generované jeho částicemi hořícími ve vzduchu lze také vidět na třecím kole.
Sloučeniny thulia mají také fluorescenční vlastnosti a mohou emitovat modrou fluorescenci pod ultrafialovým světlem, což lze použít k vytvoření štítků proti padělání papírových peněz. Radioaktivní izotop thulium 170 thulium je také jedním ze čtyř nejběžněji používaných průmyslových zdrojů záření a lze jej použít jako diagnostické nástroje pro lékařské a stomatologické aplikace, stejně jako nástroje pro detekci defektů mechanických a elektronických součástek.
Thulium, které je působivé, je technologie thuliové laserové terapie a nekonvenční nová chemie vytvořená díky své speciální mimojaderné elektronické struktuře.
Thuliem dopovaný Yttrium hliníkový granát může emitovat laser s vlnovou délkou mezi 1930~2040 nm. Když se laser tohoto pásu použije k operaci, krev v místě ozařování se rychle srazí, operační rána je malá a hemostáza dobrá. Proto se tento laser často používá pro minimálně invazivní zákroky prostaty nebo očí. Tento druh laseru má nízké ztráty při přenosu v atmosféře a lze jej použít při dálkovém průzkumu Země a optické komunikaci. Například laserový dálkoměr, koherentní Dopplerův větrný radar atd. bude využívat laser emitovaný thuliem dopovaným vláknovým laserem.
Thulium je velmi zvláštní druh kovu v oblasti f a jeho vlastnosti tvorby komplexů s elektrony ve vrstvě f uchvátily mnoho vědců. Obecně mohou kovové prvky lanthanoidů vytvářet pouze trojmocné sloučeniny, ale thulium je jedním z mála prvků, které mohou vytvářet dvojmocné sloučeniny.
V roce 1997 Michail Bochkalev propagoval reakční chemii související s dvojmocnými sloučeninami vzácných zemin v roztoku a zjistil, že dvojmocný jodid thuliitý (III) se může za určitých podmínek postupně změnit zpět na nažloutlý trojmocný iont thulia. Využitím této vlastnosti se thulium může stát preferovaným redukčním činidlem pro organické chemiky a má potenciál připravovat kovové sloučeniny se speciálními vlastnostmi pro klíčová pole, jako je obnovitelná energie, magnetické technologie a zpracování jaderného odpadu. Výběrem vhodných ligandů může thulium také změnit formální potenciál specifických kovových redoxních párů. Jodid samarnatý a jeho směsi rozpuštěné v organických rozpouštědlech, jako je tetrahydrofuran, byly používány organickými chemiky již 50 let k řízení reakcí redukce jednotlivých elektronů řady funkčních skupin. Thulium má také podobné vlastnosti a schopnost jeho ligandu regulovat organické sloučeniny kovů je ohromující. Manipulace s geometrickým tvarem a orbitálním překrytím komplexu může ovlivnit určité redoxní páry. Jako nejvzácnější prvek vzácných zemin však vysoká cena thulia dočasně brání nahradit samarium, ale stále má velký potenciál v nekonvenční nové chemii.
Čas odeslání: srpen-01-2023