Yếu tố đất hiếm kỳ diệu: Thulium

Số nguyên tử củanguyên tố thuliumlà 69 và trọng lượng nguyên tử của nó là 168.93421. Nội dung trong lớp vỏ của Trái đất là hai phần ba 100000, đây là yếu tố ít nhất trong số các yếu tố đất hiếm. Nó chủ yếu tồn tại trong quặng silico beryllium yttri, quặng vàng đất hiếm màu đen, quặng phốt pho yttri và monazite. Tỷ lệ khối lượng của các nguyên tố đất hiếm ở monazite thường đạt 50%, với Thulium chiếm 0,007%. Đồng vị ổn định tự nhiên chỉ được sử dụng rộng rãi trong các nguồn sáng phát điện cường độ cao, laser, chất siêu dẫn nhiệt độ cao và các trường khác.

_20230825164700

Khám phá lịch sử

Được phát hiện bởi: pt cleve

Được phát hiện vào năm 1878

Sau khi Mossander tách Erbium Earth và Terbium Earth khỏi Trái đất Yttri vào năm 1842, nhiều nhà hóa học đã sử dụng phân tích quang phổ để xác định và xác định rằng chúng không phải là oxit thuần túy của một nguyên tố, khuyến khích các nhà hóa học tiếp tục tách chúng. Sau khi táchoxit ytterbiumoxit scandiumTừ mồi bị oxy hóa, vách đá đã tách hai oxit nguyên tố mới vào năm 1879. Với việc phát hiện ra Thulium và các yếu tố đất hiếm khác, nửa còn lại của giai đoạn thứ ba của khám phá nguyên tố đất hiếm đã được hoàn thành.

Cấu hình điện tử
640
Cấu hình điện tử
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F13

Kim loại

Thuliumlà một kim loại trắng bạc với độ dẻo và có thể được cắt bằng dao do kết cấu mềm của nó; Điểm nóng chảy 1545 ° C, điểm sôi 1947 ° C, mật độ 9.3208.

Thulium tương đối ổn định trong không khí;Thulium oxitlà một tinh thể xanh nhạt. Muối (muối hóa trị hai) oxit đều có màu xanh nhạt.

 

Thulium

 

Ứng dụng

Mặc dù Thulium khá hiếm và đắt tiền, nhưng nó vẫn có một số ứng dụng trong các lĩnh vực đặc biệt.

Nguồn phóng điện cường độ cao

Thulium thường được đưa vào các nguồn ánh sáng phóng điện cường độ cao dưới dạng halogenua có độ tinh khiết cao (thường là thulium bromide), với mục đích sử dụng phổ của thulium. 

Laser

Ba garnet nhôm yttri pha tạp (HO: CR: TM: YAG) laser xung trạng thái rắn có thể được sản xuất bằng cách sử dụng ion thulium, ion crom và ion holmium trong garnet nhôm yttri, có thể phát ra bước sóng 2097nm; Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực quân sự, y tế và khí tượng. Bước sóng của laser phát ra từ laser trạng thái rắn doprium doped doprium (TM: YAG) nằm trong khoảng từ 1930nm đến 2040nm. Việc cắt bỏ trên bề mặt các mô rất hiệu quả, vì nó có thể ngăn chặn sự đông máu trở nên quá sâu trong cả không khí và nước. Điều này làm cho laser thulium có tiềm năng lớn để áp dụng trong phẫu thuật laser cơ bản. Laser thulium rất hiệu quả trong việc xóa các bề mặt mô do năng lượng thấp và năng lượng xuyên thấu của nó, và có thể đông máu mà không gây ra vết thương sâu. Điều này làm cho laser thulium có tiềm năng lớn để áp dụng trong phẫu thuật laser

Ứng dụng thulium

Thulium pha tạp laser

Nguồn tia X.

Mặc dù chi phí cao, các thiết bị tia X di động có chứa Thulium đã bắt đầu được sử dụng rộng rãi làm nguồn bức xạ trong các phản ứng hạt nhân. Các nguồn bức xạ này có tuổi thọ khoảng một năm và có thể được sử dụng làm công cụ chẩn đoán y tế và nha khoa, cũng như các công cụ phát hiện khiếm khuyết cho các thành phần cơ học và điện tử khó tiếp cận bằng nhân lực. Các nguồn bức xạ này không yêu cầu bảo vệ bức xạ đáng kể - chỉ cần một lượng nhỏ chì. Việc áp dụng Thulium 170 như một nguồn phóng xạ để điều trị ung thư tầm gần đang ngày càng phổ biến. Đồng vị này có thời gian bán hủy là 128,6 ngày và năm đường phát xạ có cường độ đáng kể (7,4, 51.354, 52.389, 59,4 và 84.253 kiloelectron volt). Thulium 170 cũng là một trong bốn nguồn bức xạ công nghiệp được sử dụng phổ biến nhất.

Vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao

Tương tự như yttri, thulium cũng được sử dụng trong các chất siêu dẫn nhiệt độ cao. Thulium có giá trị sử dụng tiềm năng trong ferrite làm vật liệu từ gốm được sử dụng trong thiết bị vi sóng. Do phổ độc đáo của nó, thulium có thể được áp dụng cho ánh sáng đèn hồ quang như scandium và ánh sáng màu xanh lá cây phát ra từ đèn hồ quang sử dụng thulium sẽ không được bao phủ bởi các đường phát xạ của các yếu tố khác. Do khả năng phát ra huỳnh quang màu xanh dưới bức xạ cực tím, Thulium cũng được sử dụng như một trong những biểu tượng chống giả trong tiền giấy Euro. Sự phát huỳnh quang màu xanh phát ra bởi canxi sulfate được thêm vào với thulium được sử dụng trong liều lượng cá nhân để phát hiện liều bức xạ.

Các ứng dụng khác

Do phổ độc đáo của nó, thulium có thể được áp dụng trong ánh sáng đèn hồ quang như scandium và ánh sáng màu xanh lá cây phát ra từ các đèn hồ quang chứa thulium sẽ không được bao phủ bởi các đường phát xạ của các yếu tố khác.

Thulium phát ra huỳnh quang màu xanh dưới bức xạ cực tím, làm cho nó trở thành một trong những biểu tượng chống giả trong tiền giấy Euro.

640

Euro dưới sự chiếu xạ UV, với các dấu hiệu chống giả mạo rõ ràng có thể nhìn thấy


Thời gian đăng: Tháng 8-25-2023