Thulium

Apa itu Tulio?

Dia Thulium (TM) adalah elemen kimia yang termasuk dalam seri Lanthanid dan merupakan logam radioaktif yang paling langka dari tanah jarang bumi. Oleh karena itu, biayanya selalu tinggi, bahkan menjadi lebih mahal daripada platinum sendiri. Namanya berasal dari kata 'thule', yang ditetapkan untuk bagian paling utara peta Eropa kuno, di mana wilayah Skandinavia saat ini berada.

Dia ditemukan dan ditunjuk pada tahun 1879 oleh ahli kimia Swedia per Teodor Cleve, yang mempelajari oksida tanah jarang, khususnya dari Erbio, dari mana dia mengekstraksi jumlah tercela dari tulle oxide, diidentifikasi berkat spektrum penyerapannya dan garis karakteristik yang terkait dengan ke dalam tulle, diidentifikasi berkat spektrum penyerapannya dan garis -garis karakteristik yang terkait dengan the the the the the the the the the the the the oxide, yang diidentifikasi berkat spektrum penyerapannya dan garis karakteristik yang terkait dengan ke -The warna hijau.

Sampel Ultrapure Tulio Logam. Sumber: Gambar Hi-Res Elements Ofkimia/CC oleh (https: // CreateVecommons.Org/lisensi/oleh/3.0)

Sampel Tulio yang relatif murni diperoleh pada tahun 1911, setelah 15000 kristalisasi fraksional dengan garam bromat yang dibuat oleh ahli kimia Charles James, yang saat itu berada di Amerika Serikat. Ketika teknik pemisahan dan kromatografi pertukaran ion berevolusi, sampel tulle logam yang semakin murni dan murah diproduksi.

Tulio adalah elemen yang biasanya diabaikan karena dianggap aneh. Ini memiliki utilitas dalam kedokteran, menjadi sumber penting X -ray, serta elemen doping untuk produksi paduan dan keramik khusus.

Sifat tulle

Fisik

Tulio memiliki permukaan abu -abu perak, yang semakin gelap saat mengoksidasi. Saat itu terkait keras, ia mengeluarkan percikan api dan kilatan kehijauan, yang warnanya mengingat keadaan tembaga. Itu lembut, lunak dan ulet, memiliki kekerasan mohs antara 2 dan 3, sehingga dapat dipotong menggunakan pisau.

Ini adalah logam yang sangat paramagnetik, dan cairan cairnya memiliki tekanan uap yang tinggi, agak tidak biasa untuk banyak logam.

Itu bisa melayani Anda: metil salisilat

Bahan kimia

Tulio, seperti lantanid lainnya, berpartisipasi dalam sebagian besar senyawanya dengan keadaan atau jumlah oksidasi +3 (TM³⁺). Misalnya, satu -satunya oksida, TM₂SALAH SATU₃, Berisi kation TM³⁺ Dan dengan cepat terbentuk ketika sampel tulle logam dipanaskan hingga 150 ºC:

4 TM (s) + 3 o₂ (g) → 2 TM₂SALAH SATU₃ (S)

Di sisi lain, tulle bereaksi dengan air dingin atau panas untuk menghasilkan hidroksida masing -masing:

2 tm (s) + 6 jam₂Atau (l) → 2 TM (OH)₃ (aq) + 3 jam₂ (G)

Solusi berair ion TM³⁺ Mereka adalah warna kehijauan karena pembentukan acuo kompleks [TM (oh₂)₉]³⁺. Ini juga menunjukkan pendaran kebiruan saat dipancarkan dengan sinar ultraviolet.

Hidrat senyawa Tulio (III) juga ditandai dengan warna kehijauan, karena molekul air berhasil berkoordinasi dengan bagian TM³⁺ hadir di kristal.

Tulio juga dapat berpartisipasi sebagai TM²⁺ Di beberapa senyawanya. Untuk melakukan ini, senyawa Tulio (III) harus dikurangi menjadi Tulio (II). Senyawa tulio (ii) tidak stabil, karena mereka teroksidasi bersentuhan dengan udara, dan juga menunjukkan warna gelap atau violet merah.

Struktur kimia

Dalam beberapa sumber dikutip bahwa Tulio memiliki bentuk alotropik tunggal, sesuai dengan struktur heksagonal yang ringkas, HCP. Namun, referensi dibuat untuk bentuk alotropik kedua lainnya, yang disebut α-TM, yang strukturnya tetragonal; Sementara Tulio HCP disebut β-TM, sejauh ini paling stabil dan dilaporkan.

Under high pressures (in the order of the GPA), the Tulio suffers transitions to densest crystalline phases, moving from the HCP or β-TM to an isomorphic hexagonal structure to that of the samarium, and then becoming a compact hexagonal double hexagonal (DHCP ), dan akhirnya memadatkan bentuk kristal FCC yang terdistorsi.

Konfigurasi elektronik

Konfigurasi tulle elektronik

Konfigurasi elektronik tulle adalah sebagai berikut:

Dapat melayani Anda: Ayaroína

[Xe] 6s² 4f¹³

Perhatikan bahwa tidak hanya memiliki satu elektron untuk menyelesaikan pengisian orbital 4F -nya. Memiliki 13 elektron dalam subkap ini, dan ketika terletak di posisi atau kelompok 13 dari seri Lantanide, dikatakan bahwa konfigurasi elektroniknya tidak menghadirkan penyimpangan apa pun.

Elektron orbital 4F mereka bertanggung jawab atas ikatan logam yang bergabung dengan atom Tulio. Karena ada 13 di antaranya, atraksi antara atom TM besar, menjelaskan mengapa titik peleburan dan didihnya lebih besar dibandingkan dengan yang ada di Eropa, misalnya, juga meter makanan dari lantanid ini.

Mendapatkan tulio

Bahan baku

Tulio ditemukan di banyak mineral di mana logam tanah jarang lainnya mendominasi (Gadolinio, Erbio, Samarium, Hill, dll.). Tidak satupun dari mereka ditemukan dalam proporsi yang cukup besar untuk berfungsi sebagai satu -satunya sumber mineralogi.

Mineral monasin mengandung sekitar 0.007% dari Tulio, jadi ini adalah salah satu bahan baku dari mana logam ini diperoleh. Tapi lempung di Cina tenggara memiliki konsentrasi hingga 0.5% dari Tulio, oleh karena itu bahan baku digunakan untuk ekstraksi dan produksi.

Metode ekstraksi dan produksi

Tulio adalah salah satu logam terakhir yang terjadi dengan tingkat kemurnian yang tinggi (> 99%). Pertama perlu untuk memisahkan ion TM³⁺ Dari sisa matriks mineralogi, diperkaya dengan jumlah ion logam tanah jarang lainnya yang tak terbayangkan. Tanpa kromatografi pertukaran ion, disertai dengan teknik ekstraksi pelarut, tidak mungkin untuk mencapai pemisahan seperti itu.

Diproses secara kimia lempung atau monasit untuk mendapatkan ion TM³⁺ terpisah sebagai TM₂SALAH SATU₃, Pengurangan digunakan menggunakan lantano untuk mengurangi tulium oksida menjadi tulle logam.

Dapat melayani Anda: solusi molar: konsep, persiapan, contoh

Aplikasi

Dopant keramik dan paduan

Tulio dalam keadaan murni tidak memiliki kegunaan. Namun, atom netral digunakan sebagai doping pada banyak bahan keramik dan paduan logam yang terdiri dari unsur -unsur tanah jarang lainnya.

Dalam keramik, ia berfungsi untuk produksi bahan superkonduktor pada suhu tinggi dan untuk elaborasi komponen gelombang mikro; Saat dalam paduan, seperti aluminium dan ititrium garnet (yag), digunakan untuk pembuatan laser yang kuat untuk melakukan operasi.

Luminescence kebiruan

Potongan -potongan euro kebiruan dan cerah dalam cahaya ultraviolet disebabkan oleh fluoresensi tulle. Sumber: Repro oleh H. Grobe/cc by (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/3.0)

Seperti Europium, tulium oksida dipenuhi tiket euro untuk memancarkan pendaran kebiruan ketika terpapar di bawah lampu lampu ultraviolet. Dengan cara ini, euro dicegah agar tidak dipalsukan.

Di sisi lain, pendaran atau fluoresensi juga digunakan dalam dosimeter pribadi, di mana tulle ditambahkan ke kalsium sulfat sehingga garam bersinar di depan sumber radiasi ultraviolet.

X -ray Emitter

Tulio memiliki satu isotop alami: ¹⁶⁹Tm. Tetapi saat pemboman dengan neutron itu diubah menjadi isotop ¹⁷⁰TM, yang memancarkan radiasi gamma sedang dan memiliki a T_1/2 128 hari.

Ini ¹⁷⁰TM digunakan pada perangkat portabel sebagai pemancar x -ray, karyawan untuk menampilkan kanker melalui brachytherapy, dan juga untuk mendeteksi celah dalam struktur atau peralatan elektronik.

Referensi

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (edisi keempat). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Thulium. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
3. Brian Clegg. (24 Juni 2008). Thulium. Kimia dalam elemennya. Dipulihkan dari: ChemistryWorld.com
4. Para editor Eeritlopaedia Britannica. (2020). Thulium. Dipulihkan dari: Britannica.com
5. Kata. Doug Stewart. (2020). Fakta Elemen Thulium. Pulih dari: chemicool.com
6. Mohammad Reza Ganjali et al. (2016). Penurunan seri Lanthanides dengan berbagai metode analitik. Ilmiah.
7. Jeffrey m. Montgomery et al. (2011). Transisi fase bertekanan tinggi di thulium logam tanah jarang hingga 195 IPK. Phys.: Condens. Materi 23 155701