Thulium, prvok 69 periodickej tabuľky.
Thulium, prvok s najmenším obsahom prvkov vzácnych zemín, koexistuje najmä s inými prvkami v gadolinite, xenotime, čiernej vzácnej zlatej rude a monazite.
Kovové prvky thúlia a lantanoidov v prírode úzko koexistujú v extrémne zložitých rudách. Vďaka ich veľmi podobným elektronickým štruktúram sú ich fyzikálne a chemické vlastnosti tiež veľmi podobné, čo sťažuje extrakciu a separáciu.
V roku 1879 si švédsky chemik Cliff všimol, že atómová hmotnosť erbiovej pôdy nebola konštantná, keď študoval zostávajúcu erbiovú pôdu po oddelení yterbiovej pôdy a skandiovej pôdy, takže pokračoval v separácii erbiovej pôdy a nakoniec oddelil erbiovú pôdu, holmiovú pôdu a pôdu. thulium pôdy.
Kovové thulium, strieborno-biele, ťažné, relatívne mäkké, dá sa rezať nožom, má vysoký bod topenia a varu, na vzduchu ľahko nekoroduje a dokáže si dlhodobo zachovať kovový vzhľad. Vďaka špeciálnej mimojadrovej štruktúre elektrónového obalu sú chemické vlastnosti tulia veľmi podobné vlastnostiam iných kovových prvkov lantanoidov. Môže sa rozpustiť v kyseline chlorovodíkovej za vzniku mierne zelenej farbyChlorid thulitýa iskry generované jeho časticami horiacimi vo vzduchu je možné vidieť aj na trecom kolese.
Zlúčeniny tulia majú tiež fluorescenčné vlastnosti a môžu vyžarovať modrú fluorescenciu pod ultrafialovým svetlom, čo sa dá použiť na vytvorenie štítkov proti falšovaniu papierových peňazí. Rádioaktívny izotop thulium 170 thulium je tiež jedným zo štyroch najčastejšie používaných priemyselných zdrojov žiarenia a možno ho použiť ako diagnostické nástroje pre lekárske a zubárske aplikácie, ako aj nástroje na detekciu defektov pre mechanické a elektronické komponenty.
Thulium, ktoré je pôsobivé, je technológia terapie thuliovým laserom a nová nekonvenčná chémia vytvorená vďaka svojej špeciálnej mimojadrovej elektronickej štruktúre.
Túliom dopovaný ytriový hliníkový granát môže vyžarovať laser s vlnovou dĺžkou medzi 1930 ~ 2040 nm. Keď sa laser tohto pásu použije na operáciu, krv v mieste ožarovania sa rýchlo zrazí, operačná rana je malá a hemostáza je dobrá. Preto sa tento laser často používa na minimálne invazívne zákroky prostaty alebo očí. Tento druh lasera má nízke straty pri prenose v atmosfére a môže byť použitý v diaľkovom snímaní a optickej komunikácii. Napríklad laserový diaľkomer, koherentný dopplerovský veterný radar atď. budú využívať laser vyžarovaný vláknovým laserom dopovaným thúliom.
Thulium je veľmi zvláštny druh kovu v oblasti f a jeho vlastnosti tvorby komplexov s elektrónmi vo vrstve f uchvátili mnohých vedcov. Vo všeobecnosti môžu kovové prvky lantanoidov generovať iba trojmocné zlúčeniny, ale tulium je jedným z mála prvkov, ktoré môžu vytvárať dvojmocné zlúčeniny.
V roku 1997 bol Michail Bochkalev priekopníkom reakčnej chémie súvisiacej s dvojmocnými zlúčeninami vzácnych zemín v roztoku a zistil, že dvojmocný jodid thúlium(III) sa môže za určitých podmienok postupne zmeniť späť na žltkastý trojmocný ión thúlia. Využitím tejto charakteristiky sa thulium môže stať preferovaným redukčným činidlom pre organických chemikov a má potenciál pripraviť zlúčeniny kovov so špeciálnymi vlastnosťami pre kľúčové oblasti, ako sú obnoviteľná energia, magnetická technológia a spracovanie jadrového odpadu. Výberom vhodných ligandov môže thulium zmeniť aj formálny potenciál špecifických kovových redoxných párov. Jodid samarnatý a jeho zmesi rozpustené v organických rozpúšťadlách, ako je tetrahydrofurán, používajú organickí chemici už 50 rokov na riadenie reakcií redukcie jednotlivých elektrónov radu funkčných skupín. Thulium má tiež podobné vlastnosti a schopnosť jeho ligandu regulovať organické zlúčeniny kovov je ohromujúca. Manipulácia s geometrickým tvarom a orbitálnym prekrytím komplexu môže ovplyvniť určité redoxné páry. Ako najvzácnejšiemu prvku vzácnych zemín však vysoká cena tulia dočasne bráni nahradiť samárium, no stále má veľký potenciál v nekonvenčnej novej chémii.
Čas odoslania: august-01-2023