مشخصات عنصر تولیوم

تولیوم (Thulium) از عنصرهای شیمیایی جدول تناوبی است. نشانه کوتاه آن Tm و عدد اتمی ۶۹ آن است؛ و جزو لانتانیدها می‌باشد. با فلز آن که دارای درخشش نقره‌ای رنگی است، می‌توان به‌راحتی کار کرد و با چاقو بریده می‌شود. همچنین دربرابر فرسایش در هوای خشک تا حدی مقاوم بوده، از خاصیت انعطاف‌پذیری خوبی برخوردار است. تولیم به صورت طبیعی کلاً” از ایزوتوپ پایدار Tm-169 ساخته می‌شود

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔتولیم موجود است.

تولیم، عنصر شیمیایی با نماد Tm و عدد اتمی ۶۹ است. این (سوم آخرین) عنصر سیزدهم و انتپنولتیماته در گروه لانتانیدها قرار دارد. مانند سایر لانتانیدها، شایع‌ترین حالت اکسیداسیون است ۳، در اکسید، هالیدهای و سایر ترکیبات آن دیده می‌شود. در محلول آبی، مانند ترکیبات دیگر اواخر لانتانیدها، تولیم محلول ترکیبات مجتمع فرم با نه مولکول‌های آب.

در سال ۱۸۷۹، شیمیدان سوئدی آن‌ها Per Theodor Cleve در اربیم خاکی کمیاب از هم جدا یکی دیگر از دو جزء ناشناخته، که او به نام هولمیم و تولیم: این ترتیب اکسیدهای هولمیم و تولیم بود. نمونه نسبتاً خالص از فلز تولیم برای اولین بار در سال ۱۹۱۱ به دست آمد.

تولیم دوم حداقل فراوانی در لانتانیدها پس پرومتیوم، که تنها در مقادیر بسیار ناچیز بر روی زمین یافت می‌شود. این فلز به راحتی قابل اعمال با درخشش نقرهای رنگی است. آن نسبتاً نرم است و به آرامی در هوا کدر. با وجود قیمت بالا و نادر بودن آن، تولیم به عنوان منبع تشعشع در دستگاه‌های قابل حمل اشعه ایکس و در لیزرهای حالت جامد استفاده می‌شود. این نقش قابل توجهی بیولوژیکی ندارد و به ویژه سمی نیست.

مشخصات فیزیکی

تولیم خالص دارای روشن، درخشش نقرهای، که کدر در مجاورت با هوا. این فلز می‌توان با چاقو بریده آن را به عنوان سختی موس از ۲ تا ۳؛ چکش خوار و انعطاف‌پذیر است. تولیم فرومغناطیس زیر 32K، پادفرومغناطش بین ۳۲ و 56 K، و پارامغناطیس بالای 56 K می‌باشد. تولیم دارای دو شکل مختلف عمده: تتراگونال α-TM و با ثبات تر شش ضلعی β-TM.

خواص شیمیایی

تولیم کدر به آرامی در هوا و سوختگی به آسانی در ۱۵۰ درجه سانتی گراد به شکل تولیم (III) اکسید:

4 Tm + 3 O₂ → 2 Tm₂O₃

تولیم کاملاً الکترون است و واکنش نشان می‌دهد به آرامی با آب سرد و کاملاً به سرعت با آب داغ به فرم هیدروکسید تولیم:

2 Tm (s) + 6 H₂O (l) → 2 Tm(OH)₃ (aq) + 3 H₂ (g)

تولیم با تمام هالوژنها واکنش نشان داده. واکنش آهسته در دمای اتاق هستند، اما شدید بیش از ۲۰۰ درجه عبارتند از:

2 TM (بازدید کنندگان) + 3 F2 (G) → 2 TmF3 (بازدید کنندگان) (سفید)

2 TM (بازدید کنندگان) + Cl2 است ۳ (گرم) → 2 AlCl3 (بازدید کنندگان) (زرد)

2 TM (بازدید کنندگان) + 3 BR2 (G) → 2 TM BR3 (بازدید کنندگان) (سفید)

2 TM (بازدید کنندگان) + 3 I2 (G) → 2 TmI3 (بازدید کنندگان) (زرد)

تولیم حل آسانی در رقیق اسید سولفوریک به شکل محلول‌های حاوی سبز از Tm رنگ پریده (III) یون، که به عنوان [TM (OH 2) 9] 3+ مجتمع وجود دارد:

2 Tm (s) + 3 H₂SO₄ (aq) → 2 Tm³⁺ (aq) + 3 SO2−

4 (aq) + 3 H₂ (g)

تولیم با فلزهای مختلف و عناصر غیر فلزی تشکیل طیف وسیعی از ترکیبات دوتایی، از جمله TMN, TMS, TmC2، Tm2C3، TmH2، TmH3، TmSi2، TmGe3، TmB4، TmB6 و TmB12 واکنش نشان می‌دهد. در این ترکیبات، تولیم نمایشگاه ایالات ظرفیت ۲ و ۳، با این حال، ۳ حالت شایع‌ترین است و تنها این دولت در راه حل تولیم مشاهده شده‌است. تولیم به عنوان یک یون TM3 + در محلول وجود دارد. در این حالت، یون تولیم توسط نه مولکول آب احاطه شده‌است. یون TM3 + نمایشگاه لومینسانس آبی روشن است.

تولیم اکسید شناخته شده تنها Tm2O3 است. این اکسید است که گاهی اوقات “thulia” نامیده می‌شود. تولیم (II) ترکیبات ارغوانی مایل به قرمز را می‌توان با کاهش تولیم (III) ترکیبات ساخته شده‌است. نمونه‌هایی از تولیم (II) ترکیبات عبارتند از هالیدها (به جز فلوراید). بعضی از ترکیبات تولیم هیدراته، مانند TM3 · 7H2O و TM2 (C2O4) 3 · 6H2O سبز یا مایل به سبز سفید می‌باشد. کلرید تولیم واکنش نشان می‌دهد بسیار با شور و نشاط با آب. این نتایج واکنش در گاز هیدروژن و TM (OH) 3 برگزاری نمایشگاه رنگ مایل به قرمز محو شدن است. ترکیبی از تولیم و کالکوژن نتایج در کالکوژنها تولیم. تولیم با کلرید هیدروژن واکنش نشان می‌دهد برای تولید گاز هیدروژن و کلرید تولیم. با نیتریک اسید بازده نیترات تولیم، یا TM (NO3) 3.

ایزوتوپ‌ها

ایزوتوپ‌های وسیعی تولیم از 145Tm به 179Tm. حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوان‌ترین ایزوتوپ پایدار، 169Tm، جذب الکترون و حالت اولیه بعد از بتا می‌باشد. محصول فروپاشی اولیه قبل از 169Tm عنصر ۶۸ (اربیم) ایزوتوپها و محصولات اولیه پس از آن ایزوتوپهای عنصر ۷۰ (ایتربیم) هستند. تولیم-169 thuliums ایزوتوپ طولانی‌ترین عمر و فراوان است. این تنها ایزوتوپ تولیم است که تصور می‌شود پایدار است، با وجود آن پیش‌بینی شده‌است، دچار تجزیه آلفا به هولمیم-۱۶۵ با نیمه عمر بسیار طولانی. پس از تولیم-۱۶۹، ایزوتوپهای بعدی طولانی‌ترین عمر می‌تولیم-۱۷۱، که دارای نیمه عمر ۱٫۹۲ سال و تولیم-۱۷۰، که دارای نیمه عمر ۱۲۸٫۶ روز است.‌ترین ایزوتوپهای دیگر آن نیمه عمر چند دقیقه یا کمتر. سی و پنج ایزوتوپ و ۲۶ ایزومر هستهای تولیم تشخیص داده شده‌است. ایزوتوپها تولیم سبک‌تر از ۱۶۹ اتمی فروپاشی واحد جرم از طریق جذب الکترون یا بتا به علاوه پوسیدگی، هر چند برخی از نمایشگاه قابل توجهی فروپاشی آلفا یا پروتون انتشار. ایزوتوپهای سنگین تر، دچار تجزیه بتا منفی است.