Số nguyên tử củanguyên tố thulilà 69 và trọng lượng nguyên tử của nó là 168,93421. Hàm lượng trong lớp vỏ trái đất là 2/3 của 100000, đây là nguyên tố ít phổ biến nhất trong số các nguyên tố đất hiếm. Nó chủ yếu tồn tại trong quặng silico beryllium yttri, quặng vàng đất hiếm đen, quặng phốt pho yttrium và monazite. Phần khối lượng của các nguyên tố đất hiếm trong monazite thường đạt tới 50%, trong đó thulium chiếm 0,007%. Đồng vị ổn định tự nhiên chỉ là thulium 169. Được sử dụng rộng rãi trong các nguồn sáng phát điện cường độ cao, laser, chất siêu dẫn nhiệt độ cao và các lĩnh vực khác.
Khám phá lịch sử
Được phát hiện bởi: PT Cleve
Được phát hiện vào năm 1878
Sau khi Mossander tách đất erbium và đất terbium khỏi 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 nguyên chất của một nguyên tố, điều này khuyến khích các nhà hóa học tiếp tục tách chúng. Sau khi táchoxit ytterbiumVàoxit scanditừ mồi bị oxy hóa, Cliff đã tách ra hai oxit nguyên tố mới vào năm 1879. Một trong số chúng được đặt tên là thulium để tưởng nhớ quê hương của Cliff ở Bán đảo Scandinavi (Thulia), với ký hiệu nguyên tố Tu và bây giờ là Tm. Với việc phát hiện ra chất thulium và các nguyên tố đất hiếm khác, nửa còn lại của giai đoạn thứ ba của quá trình khám phá nguyên tố đất hiếm đã hoàn thành.
cấu hình electron
cấu hình electron
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
Thulilà một kim loại màu trắng bạc, có độ dẻo và có thể cắt bằng dao do kết cấu mềm; Điểm nóng chảy 1545 ° C, điểm sôi 1947 ° C, mật độ 9,3208.
Thulium tương đối ổn định trong không khí;Thuli oxitlà một tinh thể màu xanh nhạt. Các oxit muối (muối hóa trị hai) đều có màu xanh nhạt.
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 sáng phóng điện cường độ cao
Thulium thường được đưa vào các nguồn sáng phóng điện cường độ cao dưới dạng halogenua có độ tinh khiết cao (thường là thulium bromide), với mục đích tận dụng quang phổ của thulium.
Tia laze
Ba loại laser xung trạng thái rắn yttri nhôm pha tạp (Ho: Cr: Tm: YAG) có thể được tạo ra bằng cách sử dụng ion thulium, ion crom và ion holmium trong ngọc hồng lựu nhôm yttrium, có thể phát ra bước sóng 2097 nm; Nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực quân sự, y tế và khí tượng. Bước sóng của tia laser phát ra từ laser xung trạng thái rắn yttrium nhôm pha tạp chất thulium (Tm: YAG) nằm trong khoảng từ 1930 nm đến 2040 nm. Sự cắt bỏ trên bề mặt mô rất hiệu quả, vì nó có thể ngăn chặn quá trình đông máu trở nên quá sâu trong cả không khí và nước. Điều này làm cho laser thulium có tiềm năng ứng dụng lớn trong phẫu thuật laser cơ bản. Laser Thulium rất hiệu quả trong việc cắt bỏ bề mặt mô do năng lượng và khả năng xuyên thấu thấp, đồng thời có thể đông tụ mà không gây vết thương sâu. Điều này làm cho laser thulium có tiềm năng ứng dụng lớn trong phẫu thuật laser
Laser pha tạp Thulium
Nguồn tia X
Mặc dù giá thành cao, các thiết bị X-quang cầm tay chứa chất thulium đã bắt đầu được sử dụng rộng rãi làm nguồn bức xạ trong các phản ứng hạt nhân. Những 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 công cụ phát hiện khuyết tật cho các bộ phận cơ khí và điện tử mà nhân lực khó tiếp cận. Những nguồn bức xạ này không yêu cầu bảo vệ bức xạ đáng kể - chỉ cần một lượng nhỏ chì. Việc ứng dụng thulium 170 làm nguồn bức xạ để điều trị ung thư ở cự ly gần ngày càng trở nên phổ biến. Đồng vị này có chu kỳ bán rã 128,6 ngày và năm vạch 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 4 nguồn bức xạ công nghiệp được sử dụng phổ biến nhất.
Vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao
Tương tự như yttrium, thulium cũng được sử dụng trong chất siêu dẫn nhiệt độ cao. Thulium có giá trị sử dụng tiềm năng trong ferit làm vật liệu từ tính gốm dùng trong thiết bị vi sóng. Do quang phổ độc đáo của nó, chất thulium có thể được áp dụng để chiếu sáng bằng đèn hồ quang như scandium và ánh sáng xanh phát ra từ đèn hồ quang sử dụng chất thulium sẽ không bị che bởi các vạch phát xạ của các nguyên tố khác. Do khả năng phát ra huỳnh quang màu xanh lam dưới bức xạ tia cực tím, chất thulium còn được sử dụng làm một trong những biểu tượng chống giả trên tiền giấy euro. Huỳnh quang màu xanh lam phát ra từ canxi sunfat được thêm vào chất thulium được sử dụng trong phép đo liều cá nhân để phát hiện liều bức xạ.
Các ứng dụng khác
Do quang phổ độc đáo của nó, chất thulium có thể được ứng dụng trong chiếu sáng đèn hồ quang như scandium và ánh sáng xanh phát ra từ đèn hồ quang có chứa chất thulium sẽ không bị che phủ bởi các vạch phát xạ của các nguyên tố khác.
Thulium phát ra huỳnh quang màu xanh lam dưới bức xạ cực tím, khiến nó trở thành một trong những biểu tượng chống giả trên tiền giấy euro.
Euro dưới bức xạ UV, có thể nhìn thấy dấu hiệu chống giả rõ ràng
Thời gian đăng: 25-08-2023