Atomnummeret tiltulium-elementeter 69 og atomvekten er 168,93421. Innholdet i jordskorpen er to tredjedeler av 100 000, som er det minst forekommende elementet blant sjeldne jordartsmetaller. Det finnes hovedsakelig i silikoberyllium-ytttriummalm, svart sjeldne jordartsmetaller, gullmalm, fosfor-ytttriummalm og monazitt. Massefraksjonen av sjeldne jordartsmetaller i monazitt når vanligvis 50 %, hvorav tulium står for 0,007 %. Den naturlige stabile isotopen er kun tulium-169. Mye brukt i høyintensitetskraftgenererende lyskilder, lasere, høytemperatur superledere og andre felt.
Oppdage historie
Oppdaget av: PT Cleve
Oppdaget i 1878
Etter at Mossander separerte erbiumjord og terbiumjord fra yttriumjord i 1842, brukte mange kjemikere spektralanalyse for å identifisere og bestemme at de ikke var rene oksider av et grunnstoff, noe som oppmuntret kjemikerne til å fortsette å separere dem. Etter separasjonenytterbiumoksidogscandiumoksidFra oksidert agn skilte Cliff ut to nye elementære oksider i 1879. Ett av dem fikk navnet tulium for å minnes Cliffs hjemland på den skandinaviske halvøy (Thulia), med elementsymbolet Tu og nå Tm. Med oppdagelsen av tulium og andre sjeldne jordartsmetaller er den andre halvdelen av den tredje fasen av oppdagelsen av sjeldne jordartsmetaller fullført.
Elektronkonfigurasjon
Elektronkonfigurasjon
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
Tuliumer et sølvhvitt metall med duktilitet og kan skjæres opp med kniv på grunn av sin myke tekstur; smeltepunkt 1545 °C, kokepunkt 1947 °C, tetthet 9,3208.
Thulium er relativt stabilt i luft;Tuliumoksider en lysegrønn krystall. Saltoksider (toverdige salt) er alle lysegrønne i fargen.
Søknad
Selv om tulium er ganske sjeldent og dyrt, har det fortsatt noen bruksområder innen spesielle felt.
Høyintensitets utladningslyskilde
Thulium introduseres ofte i høyintensitetsutladningslyskilder i form av halogenider med høy renhet (vanligvis thuliumbromid), med sikte på å utnytte thuliums spektrum.
Laser
Tredopet yttriumaluminiumgranat (Ho:Cr:Tm:YAG) faststoffpulslaser kan produseres ved å bruke tuliumioner, kromioner og holmiumioner i yttriumaluminiumgranat, som kan sende ut en bølgelengde på 2097 nm. Den er mye brukt innen militære, medisinske og meteorologiske felt. Bølgelengden til laseren som sendes ut av den tuliumdopede yttriumaluminiumgranat (Tm:YAG) faststoffpulslaseren varierer fra 1930 nm til 2040 nm. Ablasjon på vevsoverflaten er svært effektivt, da det kan forhindre at koagulering blir for dypt i både luft og vann. Dette gjør at tuliumlasere har et stort potensial for bruk i grunnleggende laserkirurgi. Thuliumlaser er svært effektiv til å ablere vevsoverflater på grunn av sin lave energi og penetrerende kraft, og kan koagulere uten å forårsake dype sår. Dette gjør at tuliumlasere har et stort potensial for bruk i laserkirurgi.
Thuliumdopet laser
Røntgenkilde
Til tross for den høye kostnaden har bærbare røntgenapparater som inneholder tulium begynt å bli mye brukt som strålingskilder i kjernefysiske reaksjoner. Disse strålingskildene har en levetid på omtrent ett år og kan brukes som medisinske og tannlegediagnostiske verktøy, samt verktøy for defektdeteksjon for mekaniske og elektroniske komponenter som er vanskelige å nå med arbeidskraft. Disse strålingskildene krever ikke betydelig strålevern – bare en liten mengde bly er nødvendig. Bruken av tulium 170 som strålingskilde for kreftbehandling på nært hold blir stadig mer utbredt. Denne isotopen har en halveringstid på 128,6 dager og fem emisjonslinjer med betydelig intensitet (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 og 84,253 kiloelektronvolt). Tulium 170 er også en av de fire mest brukte industrielle strålingskildene.
Høytemperatur superledende materialer
I likhet med yttrium brukes også tulium i høytemperatur-superledere. Tulium har potensiell bruksverdi i ferritt som et keramisk magnetisk materiale som brukes i mikrobølgeutstyr. På grunn av sitt unike spektrum kan tulium brukes til belysning av buelamper som scandium, og det grønne lyset som sendes ut av buelamper som bruker tulium, vil ikke bli dekket av emisjonslinjene til andre elementer. På grunn av sin evne til å avgi blå fluorescens under ultrafiolett stråling, brukes tulium også som et av symbolene mot forfalskning i eurosedler. Den blå fluorescensen som sendes ut av kalsiumsulfat tilsatt tulium, brukes i persondosimetri for strålingsdosedeteksjon.
Andre applikasjoner
På grunn av sitt unike spektrum kan tulium brukes i lysbuelamper som scandium, og det grønne lyset som sendes ut av buelamper som inneholder tulium vil ikke bli dekket av emisjonslinjene til andre elementer.
Thulium avgir blå fluorescens under ultrafiolett stråling, noe som gjør det til et av symbolene mot forfalskning i eurosedler.
Euro under UV-bestråling, med tydelige synlige anti-forfalskningsmerkinger
Publisert: 25. august 2023