Maģiskais retzemju elements: tūlijs

Atomu skaitlistūlija elementsir 69, un tā atomsvars ir 168,93421. Zemes garozā tā saturs ir divas trešdaļas no 100 000, kas ir vismazāk izplatītais elements starp retzemju elementiem. Tas galvenokārt pastāv silīcija berilija itrija rūdā, melnā retzemju zelta rūdā, fosfora itrija rūdā un monacītā. Retzemju elementu masas daļa monacītā parasti sasniedz 50%, un tūlijs veido 0,007%. Dabīgais stabilais izotops ir tikai tūlijs 169. To plaši izmanto augstas intensitātes enerģijas ražošanas gaismas avotos, lāzeros, augstas temperatūras supravadītājos un citās jomās.

微信截图_20230825164700

Vēstures atklāšana

Atklāja: PT Cleve

Atklāts 1878. gadā

Pēc tam, kad Mosanders 1842. gadā atdalīja erbija zemi un terbija zemi no itrija zemes, daudzi ķīmiķi izmantoja spektrālo analīzi, lai identificētu un noteiktu, ka tie nav tīri elementa oksīdi, kas mudināja ķīmiķus turpināt to atdalīšanu.iterbija oksīdsunskandija oksīdsNo oksidētas ēsmas Klifs 1879. gadā atdalīja divus jaunus elementu oksīdus. Vienu no tiem nosauca par tūliju, lai pieminētu Klifa dzimteni Skandināvijas pussalā (Tūlijā), ar elementa simbolu Tu un tagad Tm. Atklājot tūliju un citus retzemju elementus, ir pabeigta retzemju elementu atklāšanas trešā posma otra puse.

Elektronu konfigurācija
640
Elektronu konfigurācija
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13

Metāls

Tūlijsir sudrabaini balts metāls ar plastiskumu, ko tā mīkstās tekstūras dēļ var griezt ar nazi; Kušanas temperatūra 1545 °C, viršanas temperatūra 1947 °C, blīvums 9,3208.

Tūlijs ir relatīvi stabils gaisā;Tulija oksīdsir gaiši zaļš kristāls. Sāls (divvērtīgā sāls) oksīdi visi ir gaiši zaļā krāsā.

 

Tūlijs

 

Pieteikums

Lai gan tūlijs ir diezgan rets un dārgs, tam joprojām ir daži pielietojumi īpašās jomās.

Augstas intensitātes izlādes gaismas avots

Tūlijs bieži tiek ievadīts augstas intensitātes izlādes gaismas avotos augstas tīrības pakāpes halogenīdu (parasti tūlija bromīda) veidā, lai izmantotu tūlija spektru. 

Lāzers

Trīskārši leģēta itrija alumīnija granāta (Ho:Cr:Tm:YAG) cietvielu impulsu lāzeru var iegūt, izmantojot tūlija jonu, hroma jonu un holmija jonu itrija alumīnija granātā, kas var izstarot 2097 nm viļņa garumu; to plaši izmanto militārajā, medicīnas un meteoroloģijas jomā. Ar tūliju leģēta itrija alumīnija granāta (Tm:YAG) cietvielu impulsu lāzera izstarotā lāzera viļņa garums ir no 1930 nm līdz 2040 nm. Ablācija uz audu virsmas ir ļoti efektīva, jo tā var novērst pārāk dziļu asins recēšanu gan gaisā, gan ūdenī. Tas padara tūlija lāzerus ļoti piemērotus pamata lāzerķirurģijai. Tūlija lāzers ir ļoti efektīvs audu virsmu ablācijā, pateicoties tā zemajai enerģijai un iespiešanās spējai, un var koagulēt, neradot dziļas brūces. Tas padara tūlija lāzerus ļoti piemērotus lāzerķirurģijai.

tūlija pielietojums

Tulija leģētais lāzers

Rentgena avots

Neskatoties uz augstajām izmaksām, pārnēsājamas rentgena ierīces, kas satur tūliju, ir sākušas plaši izmantot kā starojuma avotus kodolreakcijās. Šo starojuma avotu kalpošanas laiks ir aptuveni viens gads, un tos var izmantot kā medicīnas un zobārstniecības diagnostikas instrumentus, kā arī defektu noteikšanas instrumentus mehāniskām un elektroniskām detaļām, kurām ir grūti piekļūt ar darbaspēku. Šiem starojuma avotiem nav nepieciešama ievērojama aizsardzība pret radiāciju – nepieciešams tikai neliels svina daudzums. Tūlija 170 izmantošana kā starojuma avots tuva darbības rādiusa vēža ārstēšanā kļūst arvien plašāka. Šim izotopam ir pussabrukšanas periods 128,6 dienas un piecas ievērojamas intensitātes emisijas līnijas (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 un 84,253 kiloelektronvolti). Tūlijs 170 ir arī viens no četriem visbiežāk izmantotajiem rūpnieciskajiem starojuma avotiem.

Augstas temperatūras supravadoši materiāli

Līdzīgi kā itrijam, arī tūlijam tiek izmantots augstas temperatūras supravadītājos. Tūlijam ir potenciāla izmantošanas vērtība ferītā kā keramikas magnētiskam materiālam, ko izmanto mikroviļņu iekārtās. Pateicoties tā unikālajam spektram, tūliju var izmantot loka lampu apgaismojumā, tāpat kā skandiju, un zaļo gaismu, ko izstaro loka lampas, kurās izmanto tūliju, neaizsedz citu elementu emisijas līnijas. Pateicoties spējai izstarot zilu fluorescenci ultravioletā starojuma ietekmē, tūlijs tiek izmantots arī kā viens no pretviltošanas simboliem eiro banknotēs. Zilo fluorescenci, ko izstaro kalcija sulfāts, kam pievienots tūlijs, izmanto personīgajā dozimetrijā starojuma devas noteikšanai.

Citi pielietojumi

Pateicoties unikālajam spektram, tūliju var izmantot loka lampu apgaismojumā, tāpat kā skandiju, un zaļo gaismu, ko izstaro loka lampas, kas satur tūliju, neaizsedz citu elementu emisijas līnijas.

Tūlijs ultravioletā starojuma ietekmē izstaro zilu fluorescenci, padarot to par vienu no pretviltošanas simboliem eiro banknotēs.

640

Eiro UV starojuma ietekmē ar skaidri saskatāmiem pretviltošanas marķējumiem


Publicēšanas laiks: 2023. gada 25. augusts