Số nguyên tử củanguyên tố thuliumlà 69 và khối lượng nguyên tử của nó là 168,93421. Hàm lượng trong lớp vỏ trái đất là hai phần ba của 100000, là nguyên tố ít phổ biến nhất trong số các nguyên tố đất hiếm. Nó chủ yếu tồn tại trong quặng yttri berili silic, quặng vàng đất hiếm đen, quặng yttri photpho và monazit. Phần khối lượng của các nguyên tố đất hiếm trong monazit thường đạt 50%, với 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, 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 erbi và đất terbi khỏi đất yttri vào năm 1842, nhiều nhà hóa học đã sử dụng phương pháp phân tích quang phổ để xác định và nhận dạng 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 táchytterbi oxitVàscandi oxittừ 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 Scandinavia (Thulia), với ký hiệu nguyên tố là Tu và hiện là Tm. Với việc phát hiện ra thulium và các nguyên tố đất hiếm khác, nửa còn lại của giai đoạn thứ ba trong 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
Thuliumlà kim loại màu trắng bạc có tính dẻo và có thể cắt được bằng dao do kết cấu mềm của nó; Điểm nóng chảy 1545 ° C, điểm sôi 1947 ° C, khối lượng riêng 9,3208.
Thulium tương đối ổn định trong không khí;Thuli oxitlà tinh thể màu xanh lá cây nhạt. Tất cả các oxit muối (muối hóa trị hai) đều có màu xanh lá cây 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 halide có độ tinh khiết cao (thường là thulium bromide), với mục đích sử dụng quang phổ của thulium.
Tia laze
Ba loại đá garnet nhôm yttri pha tạp (Ho: Cr: Tm: YAG) có thể tạo ra tia laser xung trạng thái rắn bằng cách sử dụng ion thulium, ion crom và ion holmium trong đá garnet nhôm yttri, 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 bởi tia laser xung trạng thái rắn yttri nhôm garnet pha tạp thulium (Tm: YAG) nằm trong khoảng từ 1930 nm đến 2040 nm. Việc cắt bỏ trên bề mặt mô rất hiệu quả vì nó có thể ngăn ngừa cục máu đông hình thành quá sâu trong cả không khí và nước. Điều này làm cho tia laser thulium có tiềm năng lớn để ứng dụng trong phẫu thuật laser cơ bản. Tia laser thulium rất hiệu quả trong việc cắt bỏ bề mặt mô do năng lượng thấp và khả năng xuyên thấu, đồng thời có thể đông tụ mà không gây ra vết thương sâu. Điều này làm cho tia laser thulium có tiềm năng lớn để ứng dụng trong phẫu thuật laser
Laser pha tạp Thulium
Nguồn tia X
Mặc dù có giá thành cao, các thiết bị X-quang di động 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 công cụ phát hiện khuyết tật cho các thành phần cơ khí và điện tử mà con người khó tiếp cận. Các 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 tầm gần đang ngày càng trở nên phổ biến. Đồng vị này có chu kỳ bán rã là 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 bốn 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 các siêu dẫn nhiệt độ cao. Thulium có giá trị sử dụng tiềm năng trong ferit như một 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 đèn hồ quang chiếu sáng như scandium, và ánh sáng xanh phát ra từ đèn hồ quang sử dụng thulium sẽ không bị che phủ bởi các vạch phát xạ của các nguyên tố khác. Do khả năng phát huỳnh quang màu xanh dưới bức xạ cực tím, thulium cũng được sử dụng như một trong những ký hiệu chống làm giả trên tờ tiền euro. Huỳnh quang màu xanh phát ra từ canxi sunfat được thêm vào thulium được sử dụng trong phép đo liều lượng cá nhân để phát hiện liều bức xạ.
Các ứng dụng khác
Do có quang phổ độc đáo nên thulium có thể được sử dụng trong chiếu sáng bằng đèn hồ quang giống như scandium, và ánh sáng xanh phát ra từ đèn hồ quang chứa thulium sẽ không bị che phủ bởi các vạch phát xạ của các nguyên tố khác.
Thulium phát ra huỳnh quang màu xanh dưới bức xạ cực tím, khiến nó trở thành một trong những biểu tượng chống hàng giả trên tờ tiền euro.
Euro dưới tác động của tia UV, có dấu hiệu chống hàng giả rõ ràng
Thời gian đăng: 25-08-2023