Thulium, grundstof 69 i det periodiske system.
Thulium, grundstoffet med det mindste indhold af sjældne jordarters grundstoffer, eksisterer hovedsageligt sammen med andre grundstoffer i Gadolinite, Xenotime, sort sjælden guldmalm og monazit.
Thulium- og lanthanidmetalelementer eksisterer tæt sammen i ekstremt komplekse malme i naturen.På grund af deres meget ens elektroniske strukturer er deres fysiske og kemiske egenskaber også meget ens, hvilket gør ekstraktion og adskillelse ret vanskelig.
I 1879 bemærkede den svenske kemiker Cliff, at atommassen af erbiumjord ikke var konstant, da han studerede den resterende erbiumjord efter adskillelse af ytterbiumjord og scandiumjord, så han fortsatte med at adskille erbiumjorden og til sidst udskilte erbiumjord, holmiumjord og thulium jord.
Metalthulium, sølvhvidt, duktilt, relativt blødt, kan skæres med en kniv, har et højt smelte- og kogepunkt, korroderes ikke let i luften og kan bevare metaludseendet i lang tid.På grund af den særlige ekstranukleære elektronskalstruktur er thuliums kemiske egenskaber meget lig dem for andre lanthanidmetalelementer.Det kan opløses i saltsyre for at danne en let grønThulium(III)chlorid, og gnisterne dannet af dens partikler, der brænder i luften, kan også ses på friktionshjulet.
Thuliumforbindelser har også fluorescerende egenskaber og kan udsende blå fluorescens under ultraviolet lys, som kan bruges til at skabe anti-forfalskning etiketter til papirvaluta.Den radioaktive isotop thulium 170 af thulium er også en af de fire mest almindeligt anvendte industrielle strålingskilder og kan bruges som diagnostiske værktøjer til medicinske og dentale applikationer, såvel som defektdetektionsværktøjer til mekaniske og elektroniske komponenter.
Thulium, som er imponerende, er thulium-laserterapiteknologien og den ukonventionelle nye kemi skabt på grund af dens særlige ekstranukleære elektroniske struktur.
Thulium-doteret Yttrium aluminium granat kan udsende laser med bølgelængde mellem 1930~2040 nm.Når laseren i dette bånd bruges til operation, vil blodet på bestrålingsstedet koagulere hurtigt, operationssåret er lille, og hæmostasen er god.Derfor er denne laser ofte brugt til minimalt invasiv procedure af prostata eller øjne.Denne type laser har lavt tab ved transmission i atmosfæren og kan bruges til fjernmåling og optisk kommunikation.For eksempel vil laserafstandsmåler, kohærent Doppler-vindradar osv. bruge laseren, der udsendes af thulium-doteret fiberlaser.
Thulium er en meget speciel type metal i f-området, og dets egenskaber ved at danne komplekser med elektroner i f-laget har fanget mange forskere.Generelt kan lanthanidmetalelementer kun generere trivalente forbindelser, men thulium er et af de få elementer, der kan generere divalente forbindelser.
I 1997 var Mikhail Bochkalev banebrydende for reaktionskemien relateret til divalente sjældne jordarters forbindelser i opløsning og fandt ud af, at det divalente Thulium(III)iodid gradvist kan ændre sig tilbage til den gullige trivalente thuliumion under visse betingelser.Ved at udnytte denne egenskab kan thulium blive det foretrukne reduktionsmiddel for organiske kemikere og har potentialet til at fremstille metalforbindelser med særlige egenskaber til nøgleområder såsom vedvarende energi, magnetisk teknologi og behandling af atomaffald.Ved at vælge passende ligander kan thulium også ændre det formelle potentiale af specifikke metal redoxpar.Samarium(II)iodid og dets blandinger opløst i organiske opløsningsmidler såsom tetrahydrofuran er blevet brugt af organiske kemikere i 50 år til at kontrollere de enkelte elektronreduktionsreaktioner af en række funktionelle grupper.Thulium har også lignende egenskaber, og dens ligands evne til at regulere organiske metalforbindelser er forbløffende.Manipulering af kompleksets geometriske form og orbitale overlapning kan påvirke visse redoxpar.Men som det sjældneste sjældne jordarters grundstof forhindrer de høje omkostninger ved thulium det midlertidigt i at erstatte samarium, men det har stadig et stort potentiale i ukonventionel ny kemi.
Indlægstid: Aug-01-2023