Thulium, element 69 i det periodiska systemet.
Thulium, grundämnet med minst innehåll av sällsynta jordartsmetaller, samexisterar huvudsakligen med andra grundämnen i Gadolinite, Xenotime, svart sällsynt guldmalm och monazit.
Thulium och lantanidmetallelement samexisterar nära i extremt komplexa malmer i naturen. På grund av deras mycket lika elektroniska strukturer är deras fysikaliska och kemiska egenskaper också mycket lika, vilket gör extraktion och separation ganska svårt.
1879 märkte den svenske kemisten Cliff att erbiumjordens atommassa inte var konstant när han studerade den kvarvarande erbiumjorden efter att ha separerat ytterbiumjord och skandiumjord, så han fortsatte att separera erbiumjorden och separerade slutligen ut erbiumjord, holmiumjord och thuliumjord.
Metallthulium, silvervit, seg, relativt mjuk, kan skäras med kniv, har hög smält- och kokpunkt, korroderas inte lätt i luften och kan bibehålla metallens utseende under lång tid. På grund av den speciella extranukleära elektronskalstrukturen är de kemiska egenskaperna hos thulium mycket lika de hos andra lantanidmetallelement. Det kan lösas upp i saltsyra för att bilda en något gröntThulium(III)klorid, och gnistor som genereras av dess partiklar som brinner i luft kan också ses på friktionshjulet.
Thuliumföreningar har också fluorescerande egenskaper och kan avge blå fluorescens under ultraviolett ljus, vilket kan användas för att skapa etiketter mot förfalskning för pappersvalutor. Den radioaktiva isotopen thulium 170 av thulium är också en av de fyra vanligaste industriella strålkällorna och kan användas som diagnostiska verktyg för medicinska och dentala tillämpningar, såväl som verktyg för defektdetektering för mekaniska och elektroniska komponenter.
Thulium, som är imponerande, är thuliumlaserterapiteknologin och den okonventionella nya kemin som skapats på grund av dess speciella extranukleära elektroniska struktur.
Thuliumdopad Yttrium aluminium granat kan avge laser med våglängder mellan 1930~2040 nm. När lasern i detta band används för operation kommer blodet på bestrålningsstället att koagulera snabbt, operationssåret är litet och hemostasen är god. Därför används denna laser ofta för minimalt invasiv prostata eller ögon. Denna typ av laser har låg förlust vid sändning i atmosfären och kan användas i fjärranalys och optisk kommunikation. Till exempel kommer laseravståndsmätare, koherent Doppler-vindradar, etc., att använda lasern som sänds ut av thuliumdopad fiberlaser.
Thulium är en mycket speciell typ av metall i f-regionen, och dess egenskaper att bilda komplex med elektroner i f-skiktet har fängslat många forskare. I allmänhet kan lantanidmetallelement endast generera trevärda föreningar, men thulium är ett av de få element som kan generera tvåvärda föreningar.
1997 var Mikhail Bochkalev banbrytande för reaktionskemin relaterad till tvåvärda sällsynta jordartsmetaller i lösning, och fann att den tvåvärda Thulium(III)-jodiden gradvis kan ändras tillbaka till den gulaktiga trevärda thuliumjonen under vissa förhållanden. Genom att utnyttja denna egenskap kan thulium bli det föredragna reduktionsmedlet för organiska kemister och har potential att framställa metallföreningar med speciella egenskaper för nyckelområden som förnybar energi, magnetisk teknik och kärnavfallsbehandling. Genom att välja lämpliga ligander kan thulium också ändra den formella potentialen för specifika metallredoxpar. Samarium(II)jodid och dess blandningar lösta i organiska lösningsmedel såsom tetrahydrofuran har använts av organiska kemister i 50 år för att kontrollera enstaka elektronreduktionsreaktioner av en serie funktionella grupper. Thulium har också liknande egenskaper, och dess ligands förmåga att reglera organiska metallföreningar är häpnadsväckande. Att manipulera komplexets geometriska form och orbitala överlappning kan påverka vissa redoxpar. Men som det mest sällsynta jordartsmetallelementet hindrar den höga kostnaden för thulium det tillfälligt från att ersätta samarium, men det har fortfarande stor potential inom okonventionell ny kemi.
Posttid: Aug-01-2023