Thulium, élément 69 du tableau périodique.
Le thulium, l'élément avec le moins de terres rares, coexiste principalement avec d'autres éléments dans la gadolinite, le xénotime, le minerai d'or rare noir et la monazite.
Les éléments métalliques du thulium et des lanthanides coexistent étroitement dans la nature dans des minerais extrêmement complexes. En raison de leurs structures électroniques très similaires, leurs propriétés physiques et chimiques sont également très similaires, ce qui rend leur extraction et leur séparation assez difficiles.
En 1879, le chimiste suédois Cliff a remarqué que la masse atomique du sol d'erbium n'était pas constante lorsqu'il a étudié le sol d'erbium restant après avoir séparé le sol d'ytterbium et le sol de scandium. Il a donc continué à séparer le sol d'erbium et a finalement séparé le sol d'erbium, le sol d'holmium et sol de thulium.
Le thulium métallique, blanc argenté, ductile, relativement mou, peut être coupé avec un couteau, a un point de fusion et d'ébullition élevé, n'est pas facilement corrodé à l'air et peut conserver l'apparence du métal pendant longtemps. En raison de la structure extranucléaire spéciale de la coque électronique, les propriétés chimiques du thulium sont très similaires à celles des autres éléments métalliques des lanthanides. Il peut se dissoudre dans l'acide chlorhydrique pour former une substance légèrement verte.Chlorure de thulium(III), et les étincelles générées par ses particules brûlant dans l'air sont également visibles sur la roue de friction.
Les composés de thulium ont également des propriétés de fluorescence et peuvent émettre une fluorescence bleue sous la lumière ultraviolette, qui peut être utilisée pour créer des étiquettes anti-contrefaçon pour le papier-monnaie. L'isotope radioactif thulium 170 du thulium est également l'une des quatre sources de rayonnement industriel les plus couramment utilisées et peut être utilisé comme outil de diagnostic pour les applications médicales et dentaires, ainsi que comme outil de détection de défauts pour les composants mécaniques et électroniques.
Le Thulium, qui est impressionnant, est la technologie de thérapie au laser au thulium et la nouvelle chimie non conventionnelle créée en raison de sa structure électronique extranucléaire spéciale.
Le grenat d'aluminium et d'yttrium dopé au thulium peut émettre un laser avec une longueur d'onde comprise entre 1930 et 2040 nm. Lorsque le laser de cette bande est utilisé à des fins chirurgicales, le sang au site d'irradiation coagule rapidement, la plaie chirurgicale est petite et l'hémostase est bonne. Par conséquent, ce laser est souvent utilisé pour une procédure mini-invasive de la prostate ou des yeux. Ce type de laser présente de faibles pertes lors de la transmission dans l'atmosphère et peut être utilisé en télédétection et en communication optique. Par exemple, un télémètre laser, un radar éolien Doppler cohérent, etc., utiliseront le laser émis par un laser à fibre dopée au thulium.
Le thulium est un type de métal très spécial dans la région f, et ses propriétés de formation de complexes avec les électrons de la couche f ont captivé de nombreux scientifiques. Généralement, les éléments métalliques lanthanides ne peuvent générer que des composés trivalents, mais le thulium est l'un des rares éléments capables de générer des composés divalents.
En 1997, Mikhail Bochkalev a été le pionnier de la chimie des réactions liées aux composés divalents de terres rares en solution et a découvert que l'iodure de thulium (III) divalent peut progressivement redevenir l'ion thulium trivalent jaunâtre dans certaines conditions. En utilisant cette caractéristique, le thulium pourrait devenir l'agent réducteur préféré des chimistes organiques et pourrait potentiellement préparer des composés métalliques dotés de propriétés spéciales pour des domaines clés tels que les énergies renouvelables, la technologie magnétique et le traitement des déchets nucléaires. En sélectionnant des ligands appropriés, le thulium peut également modifier le potentiel formel de paires rédox métalliques spécifiques. L'iodure de samarium (II) et ses mélanges dissous dans des solvants organiques tels que le tétrahydrofurane sont utilisés par les chimistes organiques depuis 50 ans pour contrôler les réactions de réduction électronique unique d'une série de groupes fonctionnels. Le thulium présente également des caractéristiques similaires et la capacité de son ligand à réguler les composés organiques métalliques est étonnante. La manipulation de la forme géométrique et du chevauchement orbital du complexe peut affecter certaines paires rédox. Cependant, en tant qu'élément de terre rare le plus rare, le coût élevé du thulium l'empêche temporairement de remplacer le samarium, mais il possède encore un grand potentiel dans la nouvelle chimie non conventionnelle.
Heure de publication : 01 août 2023