Тулий

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
69 ЭрбийТулийИттербий
Tm

Md
ВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоРтутьТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесонПериодическая система элементов
69Tm
Hexagonal.svg
Electron shell 069 Thulium.svg
Внешний вид простого вещества
Тулий
Мягкий серебристо-белый металл
Свойства атома
Название, символ, номер Тулий / Thulium (Tm), 69
Атомная масса
(молярная масса)
168,93421(2)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Xe] 4f13 6s2
Радиус атома 177 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 156 пм
Радиус иона (+3e) 87 пм
Электроотрицательность 1,25 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Tm←Tm3+ -2,32 В
Tm←Tm2+ -2,3 В
Степени окисления 3, 2
Энергия ионизации
(первый электрон)
 589,0 (6,10) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 9,321 г/см³
Температура плавления 1818 K
Температура кипения 2220 K
Уд. теплота испарения 232 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 27,0[2] Дж/(K·моль)
Молярный объём 18,1 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки гексагональная
Параметры решётки a=3,540 c=5.56 Å
Отношение c/a 1,570
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) (16,9) Вт/(м·К)
Номер CAS 7440-30-4
69
Тулий
168,9342
4f136s2

Ту́лий (лат. Thulium) — химический элемент тринадцатой группы[3] шестого периода периодической системы химических элементов. Обозначается символом Tm, атомный номер — 69, относится к группе лантаноидов. Простое вещество тулий представляет собой легко обрабатываемый металл серебристо-белого цвета.

История[править | править код]

Тулий был открыт шведским химиком П. Т. Клеве в 1879 году при поиске примесей к оксиду эрбия Er2O3. Этот же метод ранее позволил К. Г. Мосандеру открыть другие редкоземельные элементы. При выделении примесей Клеве получил два окисла — коричневый оксид гольмия и зелёный оксид тулия. В 1911 году Т. У. Ричардс получил элемент в чистом виде и измерил его атомный вес.

Происхождение названия[править | править код]

Выделив оксид неизвестного элемента, шведский химик Пер Теодор Клеве дал ему название Thulium в честь расположенного на севере Европы легендарного острова Туле (др.-греч. Θούλη, лат. Thule).

Получение[править | править код]

Металлический тулий получают металлотермическим восстановлением трифторида тулия при помощи металлического кальция:

Свойства[править | править код]

Растворы солей тулия окрашены в зелёный цвет[4].

Распространённость в природе[править | править код]

Тулий является редким элементом, его содержание в земной коре — 2,7 ·10−5 масс. %, в морской воде — 10−7 мг/литр[2]. Наряду с другими редкоземельными элементами тулий присутствует в таких минералах, как ксенотим, эвксенит, монацит, лопарит и некоторых других.

Изотопы[править | править код]

Изотоп тулий-170 применяется для изготовления портативных рентгеновских установок медицинского назначения, а также в металлодефектоскопии. Сравнительно недавно он предложен в качестве топлива в радиоизотопных источниках энергии.

Применение[править | править код]

Магнитные носители информации[править | править код]

Производство феррогранатов для получения ЦДМ (носители информации).

Лазерные материалы[править | править код]

Ионы тулия применяются для генерации инфракрасного излучения с длиной волны — 1,91 мкм. Кроме того, пары металлического тулия используются для возбуждения лазерного излучения с перестраиваемой длиной волны (частотой).

Термоэлектрические материалы[править | править код]

Монотеллурид тулия обладает очень высокой термо-э.д.с (700 мкВ/К), и КПД термоэлектропреобразователей, изготовленных на его основе, очень высок (при снижении цены на тулий его применение в производстве термоэлементов резко возрастет). Кроме того, теллурид тулия применяется для регулирования полупроводниковых свойств теллурида свинца (модификатор).

Ядерная энергетика[править | править код]

Борат тулия применяется в атомной технике (специальные эмали).

Биологическая роль[править | править код]

Тулий не играет никакой биологической роли, хотя известно, что он стимулирует обмен веществ[5]. Растворимые соли тулия являются малотоксичными, но нерастворимые соединения нетоксичны. Элемент практически не усваивается растениями и, следовательно, не может попасть в пищевую цепь[5]. Среднее содержание тулия в растениях составляет около 1 мг на тонну сухого веса[5].

Цены[править | править код]

Цена металлического тулия чистотой >99,9 % составляет примерно 2,2 тыс. долларов за 1 кг, цена оксида тулия чистотой 99,9 % — 1,1 тыс. долларов за 1 кг[6].

Примечания[править | править код]

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Vol. 85, no. 5. — P. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
  2. 1 2 Химическая энциклопедия: в 5-ти тт. / Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.). — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1999. — Т. 5. — С. 16.
  3. В устаревшей «короткой» форме периодической таблицы — побочная подгруппа третьей группы.
  4. Реми, 1966, с. 535.
  5. 1 2 3 John Emsley. Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. — US : Oxford University Press, 2001. — P. 442–443. — ISBN 0-19-850341-5.
  6. Цены на тулий и его соединения

Ссылки[править | править код]

Литература[править | править код]

  • Реми Г. Курс неорганической химии. — М.: Мир, 1966. — Т. 2. — 838 с.