Tulij, element 69 periodnega sistema.
Tulij, element z najmanjšo vsebnostjo redkih zemeljskih elementov, v glavnem sobiva z drugimi elementi v gadolinitu, ksenotimeu, rudi črnega redkega zlata in monazitu.
Kovinski elementi tulija in lantanida tesno sobivajo v izjemno kompleksnih rudah v naravi.Zaradi zelo podobnih elektronskih struktur so si tudi njihove fizikalne in kemijske lastnosti zelo podobne, kar otežuje ekstrakcijo in ločevanje.
Leta 1879 je švedski kemik Cliff opazil, da atomska masa erbijeve prsti ni bila konstantna, ko je preučeval preostalo erbijevo prst po ločitvi iterbijeve prsti in skandijeve prsti, zato je nadaljeval z ločevanjem erbijeve prsti in končno ločil erbijevo prst, holmijevo prst in tla za tulij.
Kovinski tulij, srebrno bel, duktilen, razmeroma mehak, ga je mogoče rezati z nožem, ima visoko tališče in vrelišče, na zraku ni zlahka korodiran in lahko dolgo časa ohrani kovinski videz.Zaradi posebne ekstranuklearne strukture elektronske lupine so kemijske lastnosti tulija zelo podobne lastnostim drugih lantanidnih kovinskih elementov.Lahko se raztopi v klorovodikovi kislini in tvori rahlo zeleno barvoTulijev(III) klorid, na tornem kolesu pa je mogoče videti tudi iskre, ki nastanejo zaradi gorenja njegovih delcev v zraku.
Spojine tulija imajo tudi fluorescenčne lastnosti in lahko oddajajo modro fluorescenco pod ultravijolično svetlobo, kar je mogoče uporabiti za ustvarjanje nalepk proti ponarejanju za papirnate valute.Radioaktivni izotop tulij 170 iz tulija je tudi eden od štirih najpogosteje uporabljenih industrijskih virov sevanja in se lahko uporablja kot diagnostično orodje za medicinske in zobozdravstvene aplikacije, pa tudi kot orodja za odkrivanje napak na mehanskih in elektronskih komponentah.
Tulij, kar je impresivno, je tehnologija laserske terapije s tulijem in nekonvencionalna nova kemija, ustvarjena zaradi njegove posebne ekstranuklearne elektronske strukture.
Itrijev aluminijev granat, dopiran s tulijem, lahko oddaja laser z valovno dolžino med 1930 ~ 2040 nm.Ko se laser tega pasu uporablja za operacijo, bo kri na mestu obsevanja hitro koagulirala, kirurška rana je majhna in hemostaza dobra.Zato se ta laser pogosto uporablja za minimalno invazivne posege na prostati ali očeh.Ta vrsta laserja ima majhne izgube pri oddajanju v atmosferi in se lahko uporablja pri daljinskem zaznavanju in optični komunikaciji.Na primer, laserski merilnik razdalje, koherentni Dopplerjev vetrni radar itd. bodo uporabljali laser, ki ga oddaja laser z vlakni, dopiranimi s tulijem.
Tulij je zelo posebna vrsta kovine v območju f in njegove lastnosti tvorjenja kompleksov z elektroni v sloju f so očarale številne znanstvenike.Na splošno lahko lantanidni kovinski elementi tvorijo samo trivalentne spojine, vendar je tulij eden redkih elementov, ki lahko tvori dvovalentne spojine.
Leta 1997 je Mikhail Bochkalev uvedel reakcijsko kemijo, povezano z dvovalentnimi spojinami redkih zemelj v raztopini, in ugotovil, da se lahko dvovalentni tulijev (III) jodid pod določenimi pogoji postopoma spremeni nazaj v rumenkast trivalentni tulijev ion.Z uporabo te lastnosti lahko tulij postane prednostno redukcijsko sredstvo za organske kemike in ima potencial za pripravo kovinskih spojin s posebnimi lastnostmi za ključna področja, kot so obnovljivi viri energije, magnetna tehnologija in obdelava jedrskih odpadkov.Z izbiro ustreznih ligandov lahko tulij spremeni tudi formalni potencial določenih kovinskih redoks parov.Organski kemiki že 50 let uporabljajo samarijev(II) jodid in njegove mešanice, raztopljene v organskih topilih, kot je tetrahidrofuran, za nadzor reakcij redukcije enega elektrona vrste funkcionalnih skupin.Podobne značilnosti ima tudi tulij in sposobnost njegovega liganda za uravnavanje organskih kovinskih spojin je osupljiva.Manipulacija geometrijske oblike in orbitalnega prekrivanja kompleksa lahko vpliva na določene redoks pare.Vendar pa kot najredkejši element redkih zemelj visoki stroški tulija začasno preprečujejo, da bi nadomestil samarij, vendar ima še vedno velik potencial v nekonvencionalni novi kemiji.
Čas objave: 1. avgusta 2023