Magický prvok vzácnej zeme: Thulium

Atómové čísloprvok thuliumje 69 a jeho atómová hmotnosť je 168,93421.Obsah v zemskej kôre sú dve tretiny z 100 000, čo je najmenej zastúpený prvok spomedzi prvkov vzácnych zemín.Vyskytuje sa hlavne v kremičitej berýliovej ytriovej rude, čiernej zlatej rude vzácnych zemín, fosforovo ytriovej rude a monazite.Hmotnostný podiel prvkov vzácnych zemín v monazitoch vo všeobecnosti dosahuje 50 %, pričom tulium predstavuje 0,007 %.Prirodzeným stabilným izotopom je iba thulium 169. Široko používané v svetelných zdrojoch s vysokou intenzitou energie, laseroch, vysokoteplotných supravodičoch a iných oblastiach.

微信截图_20230825164700

Objavovanie histórie

Objavil: PT Cleve

Objavený v roku 1878

Potom, čo Mossander v roku 1842 oddelil erbiovú zeminu a terbiovú zeminu od ytriovej zeminy, mnohí chemici použili spektrálnu analýzu na identifikáciu a určenie, že nejde o čisté oxidy prvku, čo povzbudilo chemikov, aby pokračovali v ich oddeľovaní.Po oddeleníoxid yterbiaaoxid skandiaz oxidovanej návnady Cliff v roku 1879 oddelil dva nové oxidy prvkov. Jeden z nich bol nazvaný thulium na pamiatku Cliffovej vlasti na Škandinávskom polostrove (Thulia), so symbolom prvku Tu a teraz Tm.Objavom thúlia a ďalších prvkov vzácnych zemín bola zavŕšená druhá polovica tretej etapy objavovania prvkov vzácnych zemín.

Elektrónová konfigurácia
640
Elektrónová konfigurácia
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13

Kovové

Thuliumje strieborný biely kov s ťažnosťou a možno ho rozrezať nožom vďaka svojej mäkkej štruktúre;Teplota topenia 1545 °C, teplota varu 1947 °C, hustota 9,3208.

Thulium je na vzduchu relatívne stabilné;Oxid thuliumje svetlozelený kryštál.Oxidy solí (dvojmocných solí) sú všetky svetlozelenej farby.

 

Thulium

 

Aplikácia

Hoci je thulium pomerne vzácne a drahé, stále má určité uplatnenie v špeciálnych oblastiach.

Vysoko intenzívny výbojkový svetelný zdroj

Túlium sa často zavádza do vysokointenzívnych výbojových svetelných zdrojov vo forme vysoko čistých halogenidov (zvyčajne bromidu thulnatého) s cieľom využiť spektrum tulia. 

Laser

Tri dopované ytriové hliníkové granáty (Ho: Cr: Tm: YAG) pevnolátkový pulzný laser možno vyrobiť použitím iónu thúlia, iónu chrómu a iónu holmia v ytriom hliníkovom granáte, ktorý môže vyžarovať vlnovú dĺžku 2097 nm;Je široko používaný vo vojenskej, lekárskej a meteorologickej oblasti.Vlnová dĺžka lasera emitovaného tuliom dopovaným ytriom a hliníkovým granátom (Tm: YAG) pulzným laserom v pevnej fáze sa pohybuje od 1930 nm do 2040 nm.Ablácia na povrchu tkanív je veľmi účinná, pretože môže zabrániť príliš hlbokému zrážaniu vo vzduchu aj vo vode.Vďaka tomu majú tuliové lasery veľký potenciál na uplatnenie v základnej laserovej chirurgii.Thuliový laser je veľmi účinný pri odstraňovaní povrchov tkanív vďaka svojej nízkej energii a penetračnej sile a môže koagulovať bez toho, aby spôsobil hlboké rany.Vďaka tomu majú tuliové lasery veľký potenciál na uplatnenie v laserovej chirurgii

aplikácia thulium

Túliom dopovaný laser

Zdroj röntgenového žiarenia

Napriek vysokým nákladom sa prenosné röntgenové zariadenia obsahujúce thulium začali vo veľkej miere používať ako zdroje žiarenia pri jadrových reakciách.Tieto zdroje žiarenia majú životnosť približne jeden rok a možno ich použiť ako lekárske a zubné diagnostické nástroje, ako aj nástroje na detekciu defektov mechanických a elektronických súčiastok, ktoré sú ťažko dostupné pre pracovnú silu.Tieto zdroje žiarenia nevyžadujú významnú radiačnú ochranu – je potrebné len malé množstvo olova.Aplikácia thúlia 170 ako zdroja žiarenia na liečbu rakoviny na blízko je čoraz rozšírenejšia.Tento izotop má polčas rozpadu 128,6 dňa a päť emisných čiar značnej intenzity (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 a 84,253 kiloelektrónvoltov).Thulium 170 je tiež jedným zo štyroch najpoužívanejších priemyselných zdrojov žiarenia.

Vysokoteplotné supravodivé materiály

Podobne ako ytrium sa aj tulium používa vo vysokoteplotných supravodičoch.Thulium má potenciálnu úžitkovú hodnotu vo ferite ako keramický magnetický materiál používaný v mikrovlnných zariadeniach.Vďaka svojmu jedinečnému spektru môže byť thulium aplikované na osvetlenie oblúkových lámp ako skandium a zelené svetlo vyžarované oblúkovými lampami používajúcimi thulium nebude pokryté emisnými čiarami iných prvkov.Pre svoju schopnosť vyžarovať modrú fluorescenciu pod ultrafialovým žiarením sa thulium používa aj ako jeden zo symbolov proti falšovaniu eurobankoviek.Modrá fluorescencia vyžarovaná síranom vápenatým pridaným s thúliom sa používa v osobnej dozimetrii na detekciu dávky žiarenia.

Iné aplikácie

Vďaka svojmu jedinečnému spektru môže byť thulium použité v osvetlení oblúkových lámp ako skandium a zelené svetlo vyžarované oblúkovými lampami obsahujúcimi thulium nebude prekryté emisnými čiarami iných prvkov.

Thulium vyžaruje pod ultrafialovým žiarením modrú fluorescenciu, čo z neho robí jeden zo symbolov proti falšovaniu eurobankoviek.

640

Euro pod UV žiarením, s viditeľnými jasnými značkami proti falšovaniu


Čas odoslania: 25. augusta 2023