توولیوم، عنصر 69 جدول تناوبی.
Thulium ، عنصر با کمترین محتوای عناصر نادر زمین ، عمدتاً با سایر عناصر موجود در گادولینیت ، زنوتیم ، سنگ معدن طلای نادر سیاه و مونازیت همزیستی است.
عناصر فلزی Thulium و Lanthanide از نزدیک در سنگ معدن بسیار پیچیده در طبیعت همزیستی هستند. با توجه به ساختارهای الکترونیکی بسیار مشابه ، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آنها نیز بسیار مشابه است و باعث می شود استخراج و جدایی بسیار دشوار باشد.
در سال 1879 ، صخره شیمیدان سوئدی متوجه شد که هنگام مطالعه خاک Erbium باقی مانده پس از جدا کردن خاک Ytterbium و خاک اسکاندیوم ، توده اتمی خاک Erbium ثابت نیست ، بنابراین او همچنان به جدا کردن خاک Erbium و در نهایت از خاک Erbium ، خاک Holmium و خاک توولیوم جدا شد.
Thulium فلزی ، سفید نقره ای ، انعطاف پذیر ، نسبتاً نرم ، می تواند با چاقو بریده شود ، دارای یک ذوب و جوش زیاد است ، به راحتی در هوا خراب نمی شود و می تواند برای مدت طولانی ظاهر فلزی را حفظ کند. با توجه به ساختار خاص پوسته الکترونی خارج از هسته ، خصوصیات شیمیایی توولیوم بسیار شبیه به سایر عناصر فلزی لانتانید است. می تواند در اسید هیدروکلریک حل شود تا کمی سبز تشکیل شودکلرید Thulium (iii)، و جرقه های تولید شده توسط ذرات آن که در هوا می سوزاند نیز می تواند در چرخ اصطکاک دیده شود.
ترکیبات Thulium همچنین دارای خواص فلورسانس هستند و می توانند فلورسانس آبی را در زیر نور ماوراء بنفش ساطع کنند ، که می تواند برای ایجاد برچسب های ضد جعلی برای ارز کاغذی استفاده شود. ایزوتوپ رادیواکتیو Thulium 170 Thulium همچنین یکی از چهار منبع پرتونگاری صنعتی است که می تواند به عنوان ابزارهای تشخیصی برای کاربردهای پزشکی و دندانپزشکی و همچنین ابزارهای تشخیص نقص برای اجزای مکانیکی و الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرد.
Thulium ، که چشمگیر است ، فناوری لیزر درمانی Thulium و شیمی جدید غیر متعارف است که به دلیل ساختار الکترونیکی خاص خارج از هسته ایجاد شده است.
گارنت آلومینیوم yttrium دوپ شده Thulium می تواند لیزر را با طول موج بین 2040 ~ 2040 نانومتر ساطع کند. هنگامی که از لیزر این باند برای جراحی استفاده می شود ، خون در محل تابش به سرعت انعقاد می شود ، زخم جراحی اندک است و هموستاز خوب است. بنابراین ، این لیزر اغلب برای روش حداقل تهاجمی پروستات یا چشم استفاده می شود. این نوع لیزر هنگام انتقال در جو از بین رفتن کم برخوردار است و می تواند در سنجش از دور و ارتباطات نوری مورد استفاده قرار گیرد. به عنوان مثال ، Rangefinder Laser ، رادار باد Doppler منسجم و غیره ، از لیزر ساطع شده توسط لیزر فیبر دوپ شده Thulium استفاده می کند.
Thulium نوع بسیار خاصی از فلز در منطقه F است و خصوصیات آن از تشکیل مجتمع با الکترون در لایه F بسیاری از دانشمندان را مجذوب خود کرده است. به طور کلی ، عناصر فلزی لانتانید فقط می توانند ترکیبات سه ظرفیتی را تولید کنند ، اما Thulium یکی از معدود عناصر است که می تواند ترکیبات دوتایی ایجاد کند.
در سال 1997 ، میخائیل Bochkalev پیشگام شیمی واکنش مربوط به ترکیبات دو ظرفیتی نادر زمین در محلول بود و دریافت که یدید دوتایی Thulium (III) می تواند به تدریج تحت شرایط خاصی به یون سه ظرفیتی زرد رنگ تغییر کند. با استفاده از این ویژگی ، Thulium ممکن است به عنوان عامل کاهش دهنده مورد نظر برای شیمیدانان آلی تبدیل شود و این امکان را دارد که ترکیبات فلزی را با خواص ویژه برای زمینه های کلیدی مانند انرژی تجدید پذیر ، فناوری مغناطیسی و تصفیه زباله های هسته ای تهیه کند. با انتخاب لیگاند های مناسب ، Thulium همچنین می تواند پتانسیل رسمی جفت های Redox فلزی خاص را تغییر دهد. ساماریوم (II) یدید و مخلوط های آن در حلال های آلی مانند تتراهیدروفوران حل شده توسط شیمیدانان آلی به مدت 50 سال برای کنترل واکنشهای کاهش الکترون واحد یک سری از گروههای کاربردی مورد استفاده قرار گرفته است. Thulium همچنین ویژگی های مشابهی دارد و توانایی لیگاند آن در تنظیم ترکیبات فلزی آلی حیرت انگیز است. دستکاری در شکل هندسی و همپوشانی مداری مجتمع می تواند بر برخی از جفت های ردوکس تأثیر بگذارد. با این حال ، به عنوان نادرترین عنصر نادر زمین ، هزینه بالای Thulium به طور موقت مانع از جایگزینی ساماریوم می شود ، اما هنوز هم در شیمی جدید غیر متعارف پتانسیل بسیار خوبی دارد.
زمان پست: اوت 01-2023