Tulio, elemento 69 de la tabla periódica.
El tulio, el elemento con menor contenido de tierras raras, coexiste principalmente con otros elementos en gadolinita, xenotima, mineral de oro raro negro y monacita.
Los elementos metálicos de tulio y lantánido coexisten estrechamente en minerales extremadamente complejos en la naturaleza. Debido a sus estructuras electrónicas muy similares, sus propiedades físicas y químicas también son muy similares, lo que dificulta bastante la extracción y separación.
En 1879, el químico sueco Cliff notó que la masa atómica del suelo de erbio no era constante cuando estudió el suelo de erbio restante después de separar el suelo de iterbio y el suelo de escandio, por lo que continuó separando el suelo de erbio y finalmente separó el suelo de erbio, el suelo de holmio y suelo de tulio.
Tulio metálico, blanco plateado, dúctil, relativamente blando, se puede cortar con un cuchillo, tiene un alto punto de fusión y ebullición, no se corroe fácilmente en el aire y puede mantener la apariencia del metal durante mucho tiempo. Debido a la estructura especial de la capa de electrones extranuclear, las propiedades químicas del tulio son muy similares a las de otros elementos metálicos lantánidos. Puede disolverse en ácido clorhídrico para formar una sustancia ligeramente verde.Cloruro de tulio (III), y en la rueda de fricción también se pueden ver las chispas generadas por sus partículas que se queman en el aire.
Los compuestos de tulio también tienen propiedades fluorescentes y pueden emitir fluorescencia azul bajo luz ultravioleta, que puede usarse para crear etiquetas antifalsificación para billetes. El isótopo radiactivo tulio 170 del tulio es también una de las cuatro fuentes de radiación industrial más utilizadas y puede utilizarse como herramientas de diagnóstico para aplicaciones médicas y dentales, así como herramientas de detección de defectos en componentes mecánicos y electrónicos.
Lo que impresiona es la tecnología de terapia con láser de tulio y la nueva química poco convencional creada debido a su estructura electrónica extranuclear especial.
El granate de itrio y aluminio dopado con tulio puede emitir un láser con una longitud de onda de entre 1930 y 2040 nm. Cuando el láser de esta banda se utiliza para cirugía, la sangre en el sitio de irradiación se coagulará rápidamente, la herida quirúrgica es pequeña y la hemostasia es buena. Por lo tanto, este láser se utiliza a menudo para procedimientos mínimamente invasivos de próstata u ojos. Este tipo de láser tiene bajas pérdidas cuando se transmite en la atmósfera y puede usarse en teledetección y comunicación óptica. Por ejemplo, el telémetro láser, el radar de viento Doppler coherente, etc., utilizarán el láser emitido por un láser de fibra dopada con tulio.
El tulio es un tipo de metal muy especial en la región f, y sus propiedades de formar complejos con electrones en la capa f han cautivado a muchos científicos. Generalmente, los elementos metálicos lantánidos solo pueden generar compuestos trivalentes, pero el tulio es uno de los pocos elementos que puede generar compuestos divalentes.
En 1997, Mikhail Bochkalev fue pionero en la química de reacción relacionada con compuestos divalentes de tierras raras en solución y descubrió que el yoduro de tulio (III) divalente puede volver a convertirse gradualmente en el ion tulio trivalente amarillento bajo ciertas condiciones. Al utilizar esta característica, el tulio puede convertirse en el agente reductor preferido de los químicos orgánicos y tiene el potencial de preparar compuestos metálicos con propiedades especiales para campos clave como la energía renovable, la tecnología magnética y el tratamiento de desechos nucleares. Al seleccionar ligandos apropiados, el tulio también puede alterar el potencial formal de pares redox de metales específicos. Los químicos orgánicos han utilizado el yoduro de samario (II) y sus mezclas disueltas en disolventes orgánicos como el tetrahidrofurano durante 50 años para controlar las reacciones de reducción de un solo electrón de una serie de grupos funcionales. El tulio también tiene características similares y la capacidad de su ligando para regular compuestos metálicos orgánicos es asombrosa. La manipulación de la forma geométrica y la superposición orbital del complejo puede afectar ciertos pares redox. Sin embargo, como elemento de tierras raras más raro, el alto costo del tulio le impide temporalmente reemplazar al samario, pero aún tiene un gran potencial en la nueva química no convencional.
Hora de publicación: 01-ago-2023