Thulium, element 69 i det periodiske system.
Thulium, grunnstoffet med minst innhold av sjeldne jordartselementer, eksisterer hovedsakelig sammen med andre grunnstoffer i Gadolinite, Xenotime, svart sjeldent gullmalm og monazitt.
Thulium- og lantanidmetallelementer eksisterer tett sammen i ekstremt komplekse malmer i naturen. På grunn av deres svært like elektroniske strukturer er deres fysiske og kjemiske egenskaper også veldig like, noe som gjør utvinning og separasjon ganske vanskelig.
I 1879 la den svenske kjemikeren Cliff merke til at atommassen til erbiumjord ikke var konstant da han studerte den gjenværende erbiumjorden etter å ha separert ytterbiumjord og skandiumjord, så han fortsatte å skille erbiumjorden og skilte til slutt ut erbiumjord, holmiumjord og thulium jord.
Metallthulium, sølvhvitt, formbart, relativt mykt, kan skjæres med kniv, har høyt smelte- og kokepunkt, korroderes ikke lett i luft og kan opprettholde metallutseendet i lang tid. På grunn av den spesielle ekstranukleære elektronskallstrukturen, er de kjemiske egenskapene til thulium svært lik de til andre lantanidmetallelementer. Det kan oppløses i saltsyre for å danne en litt grønnThulium(III)klorid, og gnistene som genereres av partiklene som brenner i luft, kan også sees på friksjonshjulet.
Thuliumforbindelser har også fluorescerende egenskaper og kan avgi blå fluorescens under ultrafiolett lys, som kan brukes til å lage etiketter mot forfalskning for papirvaluta. Den radioaktive isotopen thulium 170 av thulium er også en av de fire mest brukte industrielle strålingskildene og kan brukes som diagnostiske verktøy for medisinske og dentale applikasjoner, samt defektdeteksjonsverktøy for mekaniske og elektroniske komponenter.
Thulium, som er imponerende, er thulium-laserterapiteknologien og den ukonvensjonelle nye kjemien skapt på grunn av dens spesielle ekstranukleære elektroniske struktur.
Thulium dopet Yttrium aluminium granat kan sende ut laser med bølgelengde mellom 1930~2040 nm. Når laseren til dette båndet brukes til kirurgi, vil blodet på bestrålingsstedet koagulere raskt, operasjonssåret er lite, og hemostasen er god. Derfor brukes denne laseren ofte til minimalt invasiv prosedyre av prostata eller øyne. Denne typen laser har lavt tap ved overføring i atmosfæren, og kan brukes i fjernmåling og optisk kommunikasjon. For eksempel vil laseravstandsmåler, koherent Doppler-vindradar, etc., bruke laseren som sendes ut av thuliumdopet fiberlaser.
Thulium er en helt spesiell type metall i f-regionen, og egenskapene til å danne komplekser med elektroner i f-laget har fengslet mange forskere. Generelt kan lantanidmetallelementer bare generere treverdige forbindelser, men thulium er et av de få elementene som kan generere toverdige forbindelser.
I 1997 var Mikhail Bochkalev banebrytende for reaksjonskjemien knyttet til toverdige sjeldne jordartsforbindelser i løsning, og fant ut at det toverdige Thulium(III)-jodidet gradvis kan endres tilbake til det gulaktige treverdige thuliumionet under visse forhold. Ved å utnytte denne egenskapen kan thulium bli det foretrukne reduksjonsmiddelet for organiske kjemikere og har potensial til å fremstille metallforbindelser med spesielle egenskaper for nøkkelfelt som fornybar energi, magnetisk teknologi og behandling av kjernefysisk avfall. Ved å velge passende ligander kan thulium også endre det formelle potensialet til spesifikke metallredokspar. Samarium(II)jodid og dets blandinger oppløst i organiske løsningsmidler som tetrahydrofuran har blitt brukt av organiske kjemikere i 50 år for å kontrollere enkeltelektronreduksjonsreaksjonene til en rekke funksjonelle grupper. Thulium har også lignende egenskaper, og ligandens evne til å regulere organiske metallforbindelser er forbløffende. Manipulering av den geometriske formen og orbitale overlappingen av komplekset kan påvirke visse redokspar. Men som det sjeldneste grunnstoffet av sjeldne jordarter, hindrer de høye kostnadene ved thulium det midlertidig fra å erstatte samarium, men det har fortsatt et stort potensial i ukonvensjonell ny kjemi.
Innleggstid: Aug-01-2023