Het atoomnummer vanthulium-elementis 69 en het atoomgewicht is 168,93421.De inhoud van de aardkorst bedraagt tweederde van 100.000, wat het minst voorkomende element is onder de zeldzame aardmetalen.Het komt voornamelijk voor in silicoberyllium-yttrium-erts, zwart zeldzaam aardgoud-erts, fosfor-yttrium-erts en monaziet.De massafractie van zeldzame aardelementen in monaziet bereikt over het algemeen 50%, waarbij thulium 0,007% voor zijn rekening neemt.De natuurlijke stabiele isotoop is alleen thulium 169. Wordt veel gebruikt in lichtbronnen voor energieopwekking met hoge intensiteit, lasers, supergeleiders bij hoge temperaturen en andere velden.
Geschiedenis ontdekken
Ontdekt door: PT Cleve
Ontdekt in 1878
Nadat Mossander in 1842 erbiumaarde en terbiumaarde van yttriumaarde had gescheiden, gebruikten veel scheikundigen spectrale analyse om te identificeren en vast te stellen dat het geen pure oxiden van een element waren, wat scheikundigen aanmoedigde om ze te blijven scheiden.Na het scheidenytterbiumoxideEnscandiumoxideuit geoxideerd aas scheidde Cliff in 1879 twee nieuwe elementaire oxiden. Een ervan heette thulium om Cliff's thuisland op het Scandinavische schiereiland (Thulia) te herdenken, met het elementensymbool Tu en nu Tm.Met de ontdekking van thulium en andere zeldzame aardelementen is de andere helft van de derde fase van de ontdekking van zeldzame aardelementen voltooid.
Elektronen configuratie
Elektronen configuratie
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
Thuliumis een zilverwit metaal met taaiheid en kan vanwege de zachte textuur met een mes worden opengesneden;Smeltpunt 1545 ° C, kookpunt 1947 ° C, dichtheid 9,3208.
Thulium is relatief stabiel in de lucht;Thuliumoxideis een lichtgroen kristal.Zoutoxiden (tweewaardig zout) zijn allemaal lichtgroen van kleur.
Sollicitatie
Hoewel thulium vrij zeldzaam en duur is, kent het nog steeds enkele toepassingen op speciale gebieden.
Ontladingslichtbron met hoge intensiteit
Thulium wordt vaak geïntroduceerd in ontladingslichtbronnen met hoge intensiteit in de vorm van zeer zuivere halogeniden (meestal thuliumbromide), met als doel het spectrum van thulium te benutten.
Laser
Drie gedoteerde yttriumaluminiumgranaat (Ho: Cr: Tm: YAG) vaste-stofpulslaser kan worden geproduceerd door thuliumion, chroomion en holmiumion te gebruiken in yttriumaluminiumgranaat, dat een golflengte van 2097 nm kan uitzenden;Het wordt veel gebruikt op militair, medisch en meteorologisch gebied.De golflengte van de laser die wordt uitgezonden door de met thulium gedoteerde yttrium-aluminium-granaat (Tm: YAG) vaste-stofpulslaser varieert van 1930 nm tot 2040 nm.Ablatie op het oppervlak van weefsels is zeer effectief, omdat het kan voorkomen dat de stolling te diep in zowel lucht als water komt.Dit maakt dat thuliumlasers een groot potentieel hebben voor toepassing in basale laserchirurgie.Thulium-laser is zeer effectief bij het ablateren van weefseloppervlakken vanwege de lage energie en het penetrerende vermogen, en kan coaguleren zonder diepe wonden te veroorzaken.Dit maakt dat thuliumlasers een groot potentieel hebben voor toepassing in laserchirurgie
Thulium gedoteerde laser
Röntgenbron
Ondanks de hoge kosten worden draagbare röntgenapparatuur die thulium bevat, op grote schaal gebruikt als stralingsbron bij kernreacties.Deze stralingsbronnen hebben een levensduur van ongeveer een jaar en kunnen worden gebruikt als medisch en tandheelkundig diagnostisch hulpmiddel, maar ook als defectdetectiemiddel voor mechanische en elektronische componenten die moeilijk te bereiken zijn voor mankracht.Deze stralingsbronnen vereisen geen noemenswaardige stralingsbescherming; er is slechts een kleine hoeveelheid lood nodig.De toepassing van thulium 170 als stralingsbron voor de behandeling van kanker op korte afstand wordt steeds wijdverspreider.Deze isotoop heeft een halfwaardetijd van 128,6 dagen en vijf emissielijnen met een aanzienlijke intensiteit (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 en 84,253 kilo-elektronvolt).Thulium 170 is bovendien een van de vier meest gebruikte industriële stralingsbronnen.
Supergeleidende materialen op hoge temperatuur
Net als yttrium wordt thulium ook gebruikt in supergeleiders bij hoge temperaturen.Thulium heeft potentiële gebruikswaarde in ferriet als keramisch magnetisch materiaal dat wordt gebruikt in microgolfapparatuur.Vanwege het unieke spectrum kan thulium worden toegepast op booglampverlichting zoals scandium, en het groene licht dat wordt uitgezonden door booglampen die thulium gebruiken, zal niet worden bedekt door de emissielijnen van andere elementen.Vanwege het vermogen om blauwe fluorescentie uit te zenden onder ultraviolette straling, wordt thulium ook gebruikt als een van de anti-namaaksymbolen in eurobankbiljetten.De blauwe fluorescentie die wordt uitgezonden door calciumsulfaat waaraan thulium is toegevoegd, wordt gebruikt bij persoonsdosimetrie voor detectie van stralingsdosis.
Andere applicaties
Vanwege het unieke spectrum kan thulium worden toegepast in booglampverlichting zoals scandium, en het groene licht dat wordt uitgezonden door booglampen die thulium bevatten, zal niet worden bedekt door de emissielijnen van andere elementen.
Thulium straalt blauwe fluorescentie uit onder ultraviolette straling, waardoor het een van de anti-vervalsingssymbolen in eurobankbiljetten is.
Euro onder UV-straling, met duidelijke anti-namaakmarkeringen zichtbaar
Posttijd: 25 augustus 2023