Tulijs, periodiskās tabulas 69. elements.
Tulijs, elements ar vismazāko retzemju elementu saturu, galvenokārt pastāv līdzās citiem elementiem gadolinītā, ksenotimā, melnajā retā zelta rūdā un monacītā.
Tūlija un lantanīda metāla elementi dabā cieši līdzās pastāv ārkārtīgi sarežģītās rūdās.Pateicoties ļoti līdzīgām elektroniskajām struktūrām, arī to fizikālās un ķīmiskās īpašības ir ļoti līdzīgas, padarot ekstrakciju un atdalīšanu diezgan sarežģītu.
1879. gadā zviedru ķīmiķis Klifs pamanīja, ka erbija augsnes atommasa nav nemainīga, kad viņš pētīja atlikušo erbija augsni pēc iterbija augsnes un skandija augsnes atdalīšanas, tāpēc viņš turpināja atdalīt erbija augsni un beidzot atdalīja erbija augsni, holmija augsni un tūlija augsne.
Metāla tūlijs, sudrabbalts, kaļams, salīdzinoši mīksts, griežams ar nazi, tam ir augsta kušanas un viršanas temperatūra, tas nav viegli sarūsējis gaisā un var ilgstoši saglabāt metāla izskatu.Pateicoties īpašajai ārpuskodolu elektronu apvalka struktūrai, tūlija ķīmiskās īpašības ir ļoti līdzīgas citu lantanīda metāla elementu ķīmiskajām īpašībām.Tas var izšķīdināt sālsskābē, veidojot nedaudz zaļu krāsuTulija (III) hlorīds, un dzirksteles, ko rada tā daļiņas, kas deg gaisā, var redzēt arī uz berzes riteņa.
Tūlija savienojumiem ir arī fluorescences īpašības, un tie ultravioletajā gaismā var izstarot zilu fluorescenci, ko var izmantot, lai izveidotu pretviltošanas etiķetes papīra valūtai.Tulija radioaktīvais izotops tūlijs 170 ir arī viens no četriem visbiežāk izmantotajiem rūpnieciskā starojuma avotiem, un to var izmantot kā diagnostikas instrumentus medicīniskiem un zobārstniecības lietojumiem, kā arī mehānisko un elektronisko komponentu defektu noteikšanas rīkus.
Tulijs, kas ir iespaidīgs, ir tūlija lāzerterapijas tehnoloģija un netradicionālā jaunā ķīmija, kas radīta tās īpašās ārpuskodolu elektroniskās struktūras dēļ.
Ar tūlija leģētu itrija alumīnija granātu var izstarot lāzeru ar viļņa garumu no 1930 līdz 2040 nm.Ja šīs joslas lāzeru izmanto operācijai, asinis apstarošanas vietā ātri sarecēs, ķirurģiskā brūce ir maza un hemostāze ir laba.Tāpēc šo lāzeru bieži izmanto minimāli invazīvām prostatas vai acu procedūrām.Šim lāzera veidam ir mazi zudumi, pārraidot atmosfērā, un to var izmantot attālajā uzraudzībā un optiskajā saziņā.Piemēram, lāzera attāluma mērītājs, koherentais Doplera vēja radars utt. izmantos lāzeru, ko izstaro ar tūlija leģētu šķiedru lāzeru.
Tulijs ir ļoti īpašs metāla veids f reģionā, un tā īpašības, kas veido kompleksus ar elektroniem f slānī, ir aizrāvušas daudzus zinātniekus.Parasti lantanīda metāla elementi var radīt tikai trīsvērtīgus savienojumus, bet tūlijs ir viens no nedaudzajiem elementiem, kas var radīt divvērtīgus savienojumus.
1997. gadā Mihails Bočkaļevs bija pionieris reakcijas ķīmijā, kas saistīta ar divvērtīgiem retzemju savienojumiem šķīdumā, un atklāja, ka divvērtīgais tūlija (III) jodīds noteiktos apstākļos var pakāpeniski pārvērsties atpakaļ par dzeltenīgu trīsvērtīgo tūlija jonu.Izmantojot šo īpašību, tūlijs var kļūt par vēlamo reducētāju organiskajiem ķīmiķiem, un tam ir potenciāls sagatavot metālu savienojumus ar īpašām īpašībām galvenajām jomām, piemēram, atjaunojamo enerģiju, magnētisko tehnoloģiju un kodolatkritumu apstrādi.Izvēloties atbilstošus ligandus, tūlijs var arī mainīt konkrētu metālu redoksu pāru formālo potenciālu.Organiskie ķīmiķi jau 50 gadus ir izmantojuši samarija (II) jodīdu un tā maisījumus, kas izšķīdināti organiskos šķīdinātājos, piemēram, tetrahidrofurānā, lai kontrolētu virknes funkcionālo grupu atsevišķu elektronu reducēšanas reakcijas.Tulijam ir arī līdzīgas īpašības, un tā ligandu spēja regulēt organisko metālu savienojumus ir pārsteidzoša.Manipulācijas ar kompleksa ģeometrisko formu un orbītas pārklāšanos var ietekmēt noteiktus redoksu pārus.Tomēr kā retākais retzemju elements tūlija augstās izmaksas uz laiku neļauj tam aizstāt samāriju, taču tam joprojām ir liels potenciāls netradicionālajā jaunajā ķīmijā.
Ievietošanas laiks: 01.08.2023