Tulium, perioodilisuse tabeli element 69.
Kõige vähem haruldaste muldmetallide sisaldusega element tuulium eksisteerib peamiselt koos teiste elementidega gadoliniidis, ksenotiimi, musta haruldase kullamaagi ja monasiidi puhul.
Looduses eksisteerivad väga keerulistes maakides tihedalt koos tuulium- ja lantaniidmetallielemendid.Nende väga sarnaste elektrooniliste struktuuride tõttu on ka nende füüsikalised ja keemilised omadused väga sarnased, mis teeb ekstraheerimise ja eraldamise üsna keeruliseks.
1879. aastal märkas Rootsi keemik Cliff, et erbiummuldade aatommass ei olnud konstantne, kui ta uuris järelejäänud erbiummulda pärast ütterbiummulla ja skandiummulla eraldamist, nii et ta jätkas erbiummulla eraldamist ning eraldas lõpuks erbiummulla, holmiummulda ja tuuliummuld.
Metallist toolium, hõbevalge, plastiline, suhteliselt pehme, noaga lõigatav, kõrge sulamis- ja keemistemperatuuriga, õhu käes ei ole kergesti roostetav ja võib pikka aega säilitada metalli välimust.Tänu spetsiaalsele tuumavälisele elektronkesta struktuurile on tuliumi keemilised omadused väga sarnased teiste lantaniidmetallide elementide omadega.See võib lahustuda vesinikkloriidhappes, moodustades kergelt rohelise värviTulium(III)kloriid, ja selle õhus põlevate osakeste tekitatud sädemeid on näha ka hõõrdrattal.
Tuliumiühenditel on ka fluorestsentsomadused ja need võivad ultraviolettvalguses kiirata sinist fluorestsentsi, mida saab kasutada paberraha võltsimisvastaste siltide loomiseks.Tuliumi radioaktiivne isotoop tuulium 170 on ka üks neljast kõige sagedamini kasutatavast tööstuslikust kiirgusallikast ning seda saab kasutada meditsiini- ja hambaravis kasutatavate diagnostikavahenditena, samuti mehaaniliste ja elektrooniliste komponentide defektide tuvastamise vahenditena.
Tulium, mis on muljetavaldav, on tooliumlaserteraapia tehnoloogia ja selle erilise tuumavälise elektroonilise struktuuri tõttu loodud ebatavaline uus keemia.
Tuliumiga legeeritud ütriumalumiiniumgranaat võib kiirata laserit lainepikkusega vahemikus 1930–2040 nm.Kui selle riba laserit kasutatakse operatsiooniks, hüübib kiirituskohas veri kiiresti, operatsioonihaav on väike ja hemostaas on hea.Seetõttu kasutatakse seda laserit sageli eesnäärme või silmade minimaalselt invasiivseks protseduuriks.Seda tüüpi laseril on atmosfääris edastamisel väike kadu ning seda saab kasutada kaugseires ja optilises sides.Näiteks laserkaugusmõõtur, koherentne Doppleri tuuleradar jne kasutavad tuleiumiga legeeritud fiiberopseri kiirgavat laserit.
Tuulium on f-piirkonnas väga eriline metall ja selle omadused moodustada f-kihis elektronidega komplekse on köitnud paljusid teadlasi.Üldiselt võivad lantaniidmetallielemendid tekitada ainult kolmevalentseid ühendeid, kuid toolium on üks väheseid elemente, mis võivad tekitada kahevalentseid ühendeid.
1997. aastal oli Mihhail Bochkalev teerajajaks kahevalentsetest haruldaste muldmetallide ühenditest lahuses olevate reaktsioonide keemia alal ja leidis, et kahevalentne toolium(III)jodiid võib teatud tingimustel järk-järgult muutuda tagasi kollakaks kolmevalentseks tuuliumiooniks.Seda omadust kasutades võib tuleumist saada eelistatud redutseerija orgaaniliste keemikute jaoks ja sellel on potentsiaal valmistada metalliühendeid, millel on eriomadused sellistes võtmevaldkondades nagu taastuvenergia, magnettehnoloogia ja tuumajäätmete töötlemine.Sobivate ligandide valimisel võib toolium muuta ka spetsiifiliste metallide redokspaaride formaalset potentsiaali.Samaarium(II)jodiidi ja selle segusid, mis on lahustatud orgaanilistes lahustites, näiteks tetrahüdrofuraanis, on orgaanilised keemikud kasutanud 50 aastat, et kontrollida rea funktsionaalrühmade üksikute elektronide redutseerimisreaktsioone.Sarnased omadused on ka tuuliumil ja selle ligandi võime reguleerida orgaanilisi metalliühendeid on hämmastav.Kompleksi geomeetrilise kuju ja orbiidi kattumisega manipuleerimine võib mõjutada teatud redokspaare.Kõige haruldasema haruldase muldmetalli elemendina ei lase aga tuliumi kõrge hind ajutiselt samariumi asendada, kuid sellel on siiski suur potentsiaal ebatavalises uues keemias.
Postitusaeg: august 01-2023