Numărul atomic alelementul tuliueste 69 și are o greutate atomică de 168,93421. Conținutul în scoarța terestră este de două treimi din 100000, acesta fiind elementul cel mai puțin abundent dintre elementele de pământuri rare. Există în principal în minereu de beriliu-ytriu silico, minereu de aur negru de pământuri rare, minereu de ytriu fosforos și monazit. Fracția masică a elementelor de pământuri rare din monazit ajunge în general la 50%, tuliul reprezentând 0,007%. Izotopul stabil natural este doar tuliul 169. Este utilizat pe scară largă în surse de lumină de înaltă intensitate pentru generarea de energie, lasere, supraconductori de înaltă temperatură și alte domenii.
Descoperind Istoria
Descoperit de: PT Cleve
Descoperit în 1878
După ce Mossander a separat pământul de erbiu și pământul de terbiu de pământul de ytriu în 1842, mulți chimiști au folosit analiza spectrală pentru a identifica și a determina că nu erau oxizi puri ai unui element, ceea ce i-a încurajat pe chimiști să continue separarea lor. După separareoxid de yterbiuşioxid de scandiuDin momeala oxidată, Cliff a separat doi noi oxizi elementari în 1879. Unul dintre ei a fost numit thuliu pentru a comemora patria lui Cliff în Peninsula Scandinavă (Thulia), cu simbolul elementului Tu și acum Tm. Odată cu descoperirea thuliu și a altor elemente de pământuri rare, cealaltă jumătate a celei de-a treia etape a descoperirii elementelor de pământuri rare a fost finalizată.
Configurația electronică
Configurația electronică
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
Tuliueste un metal alb-argintiu cu ductilitate și poate fi tăiat cu un cuțit datorită texturii sale moi; punct de topire 1545 °C, punct de fierbere 1947 °C, densitate 9,3208.
Tuliul este relativ stabil în aer;Oxid de tuliueste un cristal verde deschis. Oxizii de sare (sare divalentă) sunt toți de culoare verde deschis.
Aplicație
Deși tuliul este destul de rar și scump, are totuși unele aplicații în domenii speciale.
Sursă de lumină cu descărcare de înaltă intensitate
Tuliul este adesea introdus în surse de lumină cu descărcare de mare intensitate sub formă de halogenuri de înaltă puritate (de obicei bromură de tuliu), cu scopul de a utiliza spectrul tuliului.
Laser
Laserul pulsat în stare solidă cu granat de ytriu și aluminiu tridopat (Ho:Cr:Tm:YAG) poate fi produs utilizând ioni de tuliu, ioni de crom și ioni de holmiu în granatul de ytriu și aluminiu, care poate emite o lungime de undă de 2097 nm; este utilizat pe scară largă în domeniile militar, medical și meteorologic. Lungimea de undă a laserului emis de laserul pulsat în stare solidă cu granat de ytriu și aluminiu dopat cu tuliu (Tm:YAG) variază de la 1930 nm la 2040 nm. Ablația pe suprafața țesuturilor este foarte eficientă, deoarece poate preveni coagularea prea adâncă atât în aer, cât și în apă. Acest lucru face ca laserele cu tuliu să aibă un mare potențial pentru aplicații în chirurgia laser de bază. Laserul cu tuliu este foarte eficient în ablația suprafețelor țesuturilor datorită energiei sale reduse și puterii de penetrare și poate coagula fără a provoca răni profunde. Acest lucru face ca laserele cu tuliu să aibă un mare potențial pentru aplicații în chirurgia laser.
Laser dopat cu tuliu
Sursă de raze X
În ciuda costului ridicat, dispozitivele portabile cu raze X care conțin tuliu au început să fie utilizate pe scară largă ca surse de radiații în reacțiile nucleare. Aceste surse de radiații au o durată de viață de aproximativ un an și pot fi utilizate ca instrumente de diagnostic medical și stomatologic, precum și ca instrumente de detectare a defectelor pentru componentele mecanice și electronice greu accesibile de către forța de muncă. Aceste surse de radiații nu necesită o protecție semnificativă împotriva radiațiilor - este necesară doar o cantitate mică de plumb. Aplicarea tuliului 170 ca sursă de radiații pentru tratamentul cancerului la distanță mică devine din ce în ce mai răspândită. Acest izotop are un timp de înjumătățire de 128,6 zile și cinci linii de emisie de intensitate considerabilă (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 și 84,253 kiloelectronvolți). Tuliul 170 este, de asemenea, una dintre cele patru surse de radiații industriale cele mai utilizate.
Materiale supraconductoare la temperatură înaltă
Similar ytriului, tuliu este utilizat și în supraconductori la temperatură înaltă. Tuliul are o valoare potențială de utilizare în ferită, ca material magnetic ceramic utilizat în echipamentele cu microunde. Datorită spectrului său unic, tuliu poate fi aplicat la iluminarea cu lămpi cu arc, precum scandiul, iar lumina verde emisă de lămpile cu arc care utilizează tuliu nu va fi acoperită de liniile de emisie ale altor elemente. Datorită capacității sale de a emite fluorescență albastră sub radiații ultraviolete, tuliu este utilizat și ca unul dintre simbolurile anti-contrafacere din bancnotele euro. Fluorescența albastră emisă de sulfatul de calciu adăugat cu tuliu este utilizată în dozimetria personală pentru detectarea dozei de radiații.
Alte aplicații
Datorită spectrului său unic, tuliu poate fi utilizat în iluminatul lămpilor cu arc, precum scandiul, iar lumina verde emisă de lămpile cu arc care conțin tuliu nu va fi acoperită de liniile de emisie ale altor elemente.
Tuliul emite fluorescență albastră sub radiații ultraviolete, ceea ce îl face unul dintre simbolurile anti-contrafacere din bancnotele euro.
Euro sub iradiere UV, cu marcaje anti-contrafacere clare vizibile
Data publicării: 25 august 2023