Thulij

Kaj je Tulio?

On Thulij (TM) je kemični element, ki spada v serijo lantanidov in je najbolj redkejša bolj resneje radioaktivna kovina redkih Zemlje. Zato so bili njeni stroški vedno visoki, celo postajajo dražji od samega platine. Njegovo ime izvira iz besede "Thule", ki je določena na najsevernejši del starodavnih evropskih zemljevidov, kjer se trenutno nahaja skandinavska regija.

Leta 1879 ga je odkril in imenoval švedski kemik Per Teodor Cleve, ki je preučeval redke zemeljske okside, zlasti v Erbio zelena barva.

Vzorec kovinske ultralne tulio. Vir: Hi-Res Slike kemičnih elementov/cc by (https: // createCommons.Org/licence/by/3.0

Prvi relativno čisti vzorec Tulio je bil pridobljen leta 1911, po 15000 frakcijskih kristalizacijah z bromatskimi solmi, ki jih je izdelal kemik Charles James, ki je bil takrat v ZDA. Ko so se razvijale ločitvene tehnike in ionska izmenjava kromatografija, so bili proizvedeni vse bolj čisti in poceni vzorci kovinskega tila.

Tulio je element, ki ga običajno prezrejo, ker se šteje za čudno. Ima uporabnost v medicini, ki je pomemben vir X -Rara, pa tudi dopinški element za proizvodnjo posebnih zlitin in keramike.

Lastnosti tila

Fizično

Tulio ima srebrno sivo površino, ki med oksidacijo postopoma potemni. Ko je močno povezan. Je mehka, poprt in duktilna, trdota MOHS med 2 in 3, zato jo je mogoče razrezati z nožem.

To je močno paramagnetna kovina, njegova staljena tekočina pa ima visoke pare, kar je nekoliko nenavadno za številne kovine.

Lahko vam služi: metil salicilat

Kemikalije

Tulio, tako kot druge lantanide, sodeluje v večini svojih spojin z državno ali oksidacijsko številko +3 (TM³⁺). Na primer, njegov edini oksid, TM₂Tudi₃, Vsebuje tm katione³⁺ In hitro nastane, ko se vzorec kovinskega tila segreje na 150 ° C:

4 tm (s) + 3 o₂ (g) → 2 TM₂Tudi₃ (S)

Po drugi strani pa til reagira s hladno ali vročo vodo, da ustvari svoj hidroksid:

2 tm (s) + 6 h₂Ali (l) → 2 TM (OH)₃ (aq) + 3 h₂ (g)

Vodne raztopine TM ionov³⁺ Gre za zelenke zaradi nastanka kompleksnega acuo [TM (OH₂)₉]³⁺. Ti imajo tudi modrikasto luminescenco, ko jih sevajo z ultravijolično svetlobo.

Za hidrate tulio (iii) spojin so značilne tudi zelenkaste barve, saj molekule vode uspejo uskladiti z delom TM³⁺ prisoten pri kristalih.

Tulio je sposoben sodelovati tudi kot TM²⁺ V več svojih spojinah. Če želite to narediti, je treba spojine tulio (iii) zmanjšati na tulio (ii). Tulio (ii) spojine so nestabilne, saj oksidirajo v stiku z zrakom in kažejo tudi temno barvo ali rdeče vijolice.

Kemična struktura

V nekaterih virih je navedeno, da ima tulio enotno alotropno obliko, ki ustreza kompaktni šesterokotni strukturi, HCP. Vendar se sklicuje na drugo alotropno obliko, imenovano α-TM, katere struktura je tetragonalna; Medtem ko se Tulio HCP imenuje β-TM, je daleč najbolj stabilen in poroča.

Pod visokimi pritiski (v vrstnem redu GPA) Tulio trpi prehode v najgostejše kristalne faze, ki se premikajo iz HCP ali β-TM v izomorfno šesterokotno strukturo na strukturo samarija in nato postane kompaktni šesterokotni šesteročni (DHCP ) in na koncu s kompiranjem izkrivljenih oblik kristalov FCC.

Elektronska konfiguracija

Konfiguracija elektronskih tila

Elektronska konfiguracija tila je naslednja:

Vam lahko služi: ayaroína

[Xe] 6s² 4f¹³

Upoštevajte, da nima samo enega elektrona, da bi dokončal polnjenje svojih 4F orbital. Če ima 13 elektronov v tem podkapu in se nahaja v položaju ali skupini 13 serije lantanida.

Elektroni njihovih 4F orbital so odgovorni za kovinsko vez, ki se pridruži atomom Tulio. Ker jih je 13, so atrakcije med atomi TM velike, kar pojasnjuje, zakaj so njihove toplje in vrele večje v primerjavi z europijem, na primer pa tudi ta meter obroka lantanidov.

Pridobivanje tulio

Surovina

Tulio najdemo v mnogih mineralih, kjer prevladujejo drugi redki zemeljski kovini (Gadolinio, Erbio, Samarium, Hill itd.). V nobenem od njih ni v velikem deležu, ki služi kot edini mineraloški vir.

Monazitni mineral vsebuje približno 0.007% Tulio, tako da je eden od surovin, iz katerih je ta kovina pridobila. Toda gline na jugovzhodni Kitajski imajo koncentracijo do 0.5% tulio, zato se surovina uporablja za ekstrakcijo in proizvodnjo.

Metoda ekstrakcije in proizvodnje

Tulio je bil ena zadnjih kovin, ki se je pojavila z visoko stopnjo čistosti (> 99%). Najprej je treba ločiti ione TM³⁺ preostale mineraloške matrice, obogatene z nepredstavljivimi količinami ionov drugih redkih zemeljskih kovin. Brez ionske izmenjave kromatografije, ki jo spremljajo tehnike ekstrakcije topila, takšne ločitve ni mogoče doseči.

Kemično predelali gline ali monazita, da bi dobili ione TM³⁺ ločeno kot tm₂Tudi₃, Zmanjšanje se uporablja z uporabo Lantano za zmanjšanje tulijevega oksida na kovinski til.

Vam lahko služi: molarne rešitve: koncept, priprava, primeri

Prijave

Dopant keramike in zlitin

Tulio v čistem stanju primanjkuje uporabe. Vendar se njegovi nevtralni atomi uporabljajo kot doping v številnih keramičnih materialih in kovinskih zlitinah, sestavljenih iz drugih elementov redkih Zemlje.

V keramiki služi za proizvodnjo superprevodniških materialov pri visokih temperaturah in za izdelavo mikrovalovnih komponent; Medtem ko je v zlitinah, kot sta aluminij in ititrijev granat (YAG), se uporablja za izdelavo zmogljivih laserjev za izvajanje operacij.

Modrikasta luminescenca

Modrikasti in svetli kosi evrov v ultravijolični svetlobi so posledica fluorescence tila. Vir: Repro by h. Grobe/cc by (https: // createCommons.Org/licence/by/3.0

Tako kot europium je tudi tulijev oksid prežet z evro vozovnicami, da oddaja modrikasto luminiscenco, ko je izpostavljena pod ultravijolično svetlobno svetilko. Na ta način se evri preprečijo ponarejanje.

Po drugi strani se njegova luminiscenca ali fluorescenca uporablja tudi v osebnih dozimetrih, v katerih se til doda v kalcijev sulfat, tako da sol zasije pred virom ultravijoličnega sevanja.

X -ray emitter

Tulio ima en sam naravni izotop: ¹⁶⁹Tm. Toda pri bombardiranju z nevtroni se spremeni v izotop ¹⁷⁰TM, ki oddaja zmerno gama sevanje in ima t_1/2 128 dni.

To ¹⁷⁰TM se na prenosnih napravah uporablja kot X -Ray Emitter, zaposleni za prikaz raka prek brahiterapije in tudi za odkrivanje razpok v elektronskih strukturah ali opremi.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
2. Wikipedija. (2020). Thulij. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
3. Brian Clegg. (24. junij 2008). Thulij. Kemija v svojih elementih. Okrevano od: ChemistryWorld.com
4. Uredniki Enyclopeedia Britannica. (2020). Thulij. Okrevano od: Britannica.com
5. Doktor. Doug Stewart. (2020). Dejstva o elementih Thulium. Okrevano od: Chemicool.com
6. Mohammad Reza Ganjali in sod. (2016). Serija lantanidov Deterion z različnimi analitičnimi metodami. Znanstveno.
7. Jeffrey m. Montgomery et al. (2011). Fazni prehodi visokega tlaka v redkih zemeljskih kovinskih thuliumu do 195 GPA. Phys.: Kondeni. Zadeva 23 155701