تولیم

Thulium

 

عمومی نام, علامت اختصاری, شماره Thulium, Tm, 69 گروه شیمیایی لانتانیدها گروه, تناوب, بلوک NA, 6 , f جرم حجمی, سختی 9321 kg/m3, no data رنگ خاکستری نقره ای

خواص  اتمی       وزن اتمی 168.93421 amu شعاع اتمی (calc.) 175 «222» pm شعاع کووالانسی ND pm شعاع واندروالس ND pm ساختار الکترونی Xe]6s24f13] e- بازای هر سطح انرژی 2,8,18,31,8,2 درجه اکسیداسیون (اکسید) 3 (باز) ساختار کریستالی شش گوش

خواص  فیزیکی       حالت ماده جامد نقطه ذوب 1818 K (2813 °F) نقطه جوش 2220 K (3537 °F) حجم مولی  ש»10-6 * 19.1«متر مکعب بر مول گرمای تبخیر 191 kJ/mol گرمای هم جوشی 16.84 kJ/mol فشار بخار ND Pa at __ K سرعت صوت ND m/s at 293.15 K

متفرقه       الکترونگاتیویته 1.25 (درجه پائولینگ) ظرفیت گرمایی ویژه 160 J/(kg*K) رسانائی الکتریکی 1.5 106/m ohm رسانائی گرمایی 16.8 W/(m*K) 1st پتانسیل یونیزاسیون 596.7 kJ/mol 2nd پتانسیل یونیزاسیون 1160 kJ/mol 3rd پتانسیل یونیزاسیون 2285 kJ/mol 4th پتانسیل یونیزاسیون 4120 kJ/mol

پایدارترین  ایزوتوپها     ایزو NA نیمه عمر DM DE MeV DP 167Tm {syn.} 9.25 d ε 0.748 167Er 168Tm {syn.} 93.1 d ε 1.679 168Er 169Tm 100% Thuliumبا 100 نوترون پایدار است 170Tm {syn.} 128.6 d β- 0.968 170Yb 171Tm {syn.} 1.92 y β- 0.096 171Yb واحدهای SI & STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

 

تولیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Tm و عدد اتمی 69 می باشد. تولیم عنصری لانتانید و دارای حداقل فراوانی در بین عناصر خاکی کمیاب است ؛ با فلز آن که دارای درخشش نقره ای رنگی است می توان به راحتی کار کرد و با چاقو بریده می شود. همچنین دربرابر فرسایش در هوای خشک تا حدی مقاوم بوده و از خاصیت انعطاف پذیری خوبی برخوردار است. تولیم بصورت طبیعی کلاً از ایزوتوپ پایدار Tm-169 ساخته می گردد.

کاربردهـــــــــا

از تولیم برای تولید لیزر استفاده می شده است اما هزینه های بسیار زیاد تولید مانع از گسترش سایر کاربردهای تجاری آن شده است . سایر کاربردها / کاربردهای بالقوه : وقتی تولیم پایدار ( Tm-169) در رآکتور اتمی بمباران می شود از آن به بعد می تواند به عنوان یک منبع تابشی در وسایل قابل حمل اشعه X به کار رود. احتمالاً ایزوتوپ ناپایدار Tm-171 می تواند به عنوان یک منبع انرژی مورد استفاده قرار گیرد. Tm-169 دارای کاربرد بالقوه در مواد مغناطیسی سرامیکی به نام فریت است که در وسایل مایکرو ویو به کــار می روند.

 

تاریخچه

تولیم را Per Teodor Cleve شیمیدان سوئدی درسال 1879 هنگام جستجو برای ناخالصیهای موجود در اکسیدهای سایر عناصر خاکی کمیاب کشف نمود (این همان روشی بود که پیشتر Carl Gustaf Mosander برای کشف سایر عناصر خاکی کمیاب به کار برده بود). Cleve کار را با از بین بردن تمامی ناخالصیهای شناخته شده erbia ( Er2O3) آغاز کرد و با فرآیندهای دیگری دو ماده جدید بدست آورد ؛ یکی قهوه ای و دیگری سبز. ماده قهوه ای اکسید هولمیم بود که Cleve آنرا holmia نامید و ماده سبز اکسید عنصری ناشناس بود. Cleve این اکسید را thulia نامگذاری کرد و نام عنصر آن تولیم، از کلمه Thule که نام باستانی رومی برای سرزمینی افسانه ای در نقطه ای دور دست در شمال ( شاید اسکاندیناوی) بود گرفته شده است.

 

پیدایــــــــش

این عنصر هرگز در طبیعت به شکل خالص وجود ندارد اما در مواد معدنی و همراه سایر عناصر خاکی کمیاب به مقدار کم یافت می شود. عمدتاً بوسیله جابجایی یونی از کانیهای مونازیت ( 007/0% تولیم) که در شن رودخانه ها وجود دارد استخراج می شود. فن آوریهای استخراج و جابجایی یونی جدیدتر موجب جداسازی آسانتر عناصر خاکی کمیاب شده که هزینه تولید تولیم را کاهش داده است. این فلز را می توان باروش کاهش اکسید آن بوسیله فلزلانتانیم یا بوسیله کاهش کلسیم در ظروف در بسته تهیه کرد. هیچکدام از ترکیبات تولیم از نظر تجاری مهم نیستند.

 

ایزوتوپها

تولیم بطور طبیعی دارای یک ایزوتوپ پایدار Tm-169 ( فراوانی طبیعی 100%) و 31 رادیوایزوتوپ است که پایدارترین آنها تولیم 171 با نیمه عمر 92/1 سال ، تولیم 170 با نیمه عمر 6/128 روز ، تولیم 168 با نیمه عمر 1/93 روز و تولیم 167 با نیمه عمر 25/9 روز می باشند. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو نیمه عمری کمتر از 64 ساعت دارند و نیمه عمر اکثر آنها نیز کمتر از 2 دقیقه است. این عنصر دارای 14 حالت متا می باشد که پایدارترین آنها عبارتند از:  Tm-164m ( t1/2 1/5 دقیقه)  Tm-160m ( t1/2 5/74 ثانیه)      Tm-155m  ( t1/2 45 ثانیه)   ایزوتوپهای تولیم از نظر وزن اتمی بین amu966/145 (تولیم146) تا amu 949/176 (تولیم 177) قرار دارند. حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوان ترین ایزوتوپ پایدار Tm-169 جذب الکترون و حالت اولیه پس از آن ارسال بتا می باشد. محصول فروپاشی اولیه قبل از Tm-169 ایزوتوپهای عنصر 68 (اربیم) و محصول اولیه پس از آن ایزوتوپهای عنصر 70 (ایتربیم) هستند.

 

هشدارهــــــــا

تولیم دارای میزان مسمومیت زایی بین ضعیف تا متوسط است و باید با آن با احتیاط رفتار شود. تولیم فلزی به شکل پودر از نظر انفجار و آتش زایی خطرناک می باشد.