Thulium, phần tử 69 của bảng tuần hoàn.
Thulium, yếu tố có nội dung ít nhất của các nguyên tố đất hiếm, chủ yếu cùng tồn tại với các yếu tố khác trong gadolinite, xenotime, quặng vàng hiếm màu đen và monazite.
Các yếu tố kim loại thulium và lanthanide cùng tồn tại trong các quặng cực kỳ phức tạp trong tự nhiên. Do các cấu trúc điện tử rất giống nhau, tính chất vật lý và hóa học của chúng cũng rất giống nhau, khiến việc khai thác và tách biệt khá khó khăn.
Năm 1879, vách đá hóa học Thụy Điển nhận thấy rằng khối lượng nguyên tử của đất erbium không phải là không đổi khi ông nghiên cứu đất erbium còn lại sau khi tách đất ytterbium và đất scandium, vì vậy ông tiếp tục tách đất erbium và cuối cùng tách ra đất erbium, đất Holmium.
Thulium kim loại, trắng bạc, dễ uốn, tương đối mềm, có thể được cắt bằng dao, có điểm nóng chảy và sôi cao, không dễ bị ăn mòn trong không khí và có thể duy trì sự xuất hiện của kim loại trong một thời gian dài. Do cấu trúc vỏ điện tử ngoại bào đặc biệt, các tính chất hóa học của thulium rất giống với các yếu tố kim loại lanthanide khác. Nó có thể hòa tan trong axit clohydric để tạo thành một màu xanh lá câyThulium (iii) cloruavà các tia lửa được tạo ra bởi các hạt của nó đốt trong không khí cũng có thể được nhìn thấy trên bánh xe ma sát.
Các hợp chất thulium cũng có tính chất huỳnh quang và có thể phát ra huỳnh quang màu xanh dưới ánh sáng cực tím, có thể được sử dụng để tạo ra các nhãn chống giả cho tiền giấy. Đồng vị phóng xạ Thulium 170 của Thulium cũng là một trong bốn nguồn bức xạ công nghiệp được sử dụng phổ biến nhất và có thể được sử dụng làm công cụ chẩn đoán cho các ứng dụng y tế và nha khoa, cũng như các công cụ phát hiện khuyết tật cho các thành phần cơ học và điện tử.
Thulium, rất ấn tượng, là công nghệ trị liệu laser thulium và hóa học mới độc đáo được tạo ra do cấu trúc điện tử ngoại vi đặc biệt của nó.
Thulium pha tạp yttri nhôm garnet có thể phát ra laser với bước sóng trong khoảng thời gian từ 1930 ~ 2040nm. Khi tia laser của dải này được sử dụng để phẫu thuật, máu tại vị trí chiếu xạ sẽ đông lại nhanh chóng, vết thương phẫu thuật là nhỏ và cầm máu là tốt. Do đó, laser này thường được sử dụng cho thủ tục xâm lấn tối thiểu của tuyến tiền liệt hoặc mắt. Loại laser này có tổn thất thấp khi truyền trong khí quyển và có thể được sử dụng trong viễn thám và giao tiếp quang học. Ví dụ, máy đo độ dài laser, radar gió Doppler kết hợp, v.v., sẽ sử dụng laser phát ra từ laser sợi pha tạp thulium.
Thulium là một loại kim loại rất đặc biệt trong khu vực F, và tính chất tạo thành các phức hợp với các electron trong lớp F đã quyến rũ nhiều nhà khoa học. Nói chung, các nguyên tố kim loại lanthanide chỉ có thể tạo ra các hợp chất hóa trị ba, nhưng Thulium là một trong số ít các nguyên tố có thể tạo ra các hợp chất hóa trị hai.
Vào năm 1997, Mikhail Bochkalev đã tiên phong hóa hóa học phản ứng liên quan đến các hợp chất đất quý hiếm hóa trị hai trong dung dịch, và thấy rằng iodide thulium (III) hóa trị hai có thể dần dần thay đổi trở lại ion thulium màu vàng trong một số điều kiện nhất định. Bằng cách sử dụng đặc tính này, Thulium có thể trở thành chất khử ưa thích cho các nhà hóa học hữu cơ và có khả năng chuẩn bị các hợp chất kim loại với các đặc tính đặc biệt cho các trường quan trọng như năng lượng tái tạo, công nghệ từ tính và xử lý chất thải hạt nhân. Bằng cách chọn các phối tử thích hợp, Thulium cũng có thể thay đổi tiềm năng chính thức của các cặp oxi hóa khử kim loại cụ thể. Samarium (II) iodide và hỗn hợp của nó hòa tan trong các dung môi hữu cơ như tetrahydrofuran đã được các nhà hóa học hữu cơ sử dụng trong 50 năm để kiểm soát các phản ứng khử electron đơn của một loạt các nhóm chức năng. Thulium cũng có các đặc điểm tương tự và khả năng điều chỉnh các hợp chất kim loại hữu cơ của nó là đáng kinh ngạc. Việc điều khiển hình dạng hình học và sự chồng chéo quỹ đạo của phức hợp có thể ảnh hưởng đến các cặp oxi hóa khử nhất định. Tuy nhiên, là nguyên tố đất hiếm nhất, chi phí cao của thulium tạm thời ngăn chặn nó thay thế samarium, nhưng nó vẫn có tiềm năng lớn trong hóa học mới độc đáo.
Thời gian đăng: Tháng 8-01-2023