El nombre atòmic deelement tuliés 69 i el seu pes atòmic és 168,93421. El contingut a l'escorça terrestre és de dos terços de 100.000, que és l'element menys abundant entre els elements de terres rares. Existeix principalment en mineral de beril·li itri silico, mineral d'or de terres rares negres, mineral d'itri fòsfor i monazita. La fracció màssica d'elements de terres rares a la monazita generalment arriba al 50%, amb el tuli representant el 0,007%. L'isòtop estable natural és només el tuli 169. S'utilitza àmpliament en fonts de llum de generació d'energia d'alta intensitat, làsers, superconductors d'alta temperatura i altres camps.
Descobrint la història
Descobert per: PT Cleve
Descobert el 1878
Després que Mossander separés la terra d'erbi i la terra de terbi de la terra d'itri el 1842, molts químics van utilitzar l'anàlisi espectral per identificar i determinar que no eren òxids purs d'un element, cosa que va animar els químics a continuar separant-los. Després de separaròxid d'itterbiiòxid d'escandiA partir d'un esquer oxidat, Cliff va separar dos nous òxids elementals el 1879. Un d'ells va ser anomenat tuli per commemorar la pàtria de Cliff a la península escandinava (Thúlia), amb el símbol de l'element Tu i ara Tm. Amb el descobriment del tuli i altres elements de terres rares, s'ha completat l'altra meitat de la tercera etapa del descobriment d'elements de terres rares.
configuració electrònica
configuració electrònica
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f13
Tuliés un metall blanc platejat amb ductilitat i es pot tallar amb un ganivet a causa de la seva textura suau; punt de fusió 1545 °C, punt d'ebullició 1947 °C, densitat 9.3208.
El tuli és relativament estable a l'aire;Òxid de tuliés un cristall verd clar. Els òxids de sal (sal divalent) són tots de color verd clar.
Aplicació
Tot i que el tuli és força rar i car, encara té algunes aplicacions en camps especials.
Font de llum de descàrrega d'alta intensitat
El tuli sovint s'introdueix en fonts de llum de descàrrega d'alta intensitat en forma d'halurs d'alta puresa (normalment bromur de tuli), amb l'objectiu d'utilitzar l'espectre del tuli.
Làser
El làser de pols d'estat sòlid de granat d'itri i alumini dopat amb tres dops (Ho: Cr: Tm: YAG) es pot produir utilitzant ions de tuli, ions de crom i ions d'holmi en granat d'itri i alumini, que poden emetre una longitud d'ona de 2097 nm; S'utilitza àmpliament en camps militar, mèdic i meteorològic. La longitud d'ona del làser emès pel làser de pols d'estat sòlid de granat d'itri i alumini dopat amb tuli (Tm: YAG) oscil·la entre 1930 nm i 2040 nm. L'ablació a la superfície dels teixits és molt eficaç, ja que pot evitar que la coagulació s'allargui massa profundament tant a l'aire com a l'aigua. Això fa que els làsers de tuli tinguin un gran potencial per a l'aplicació en cirurgia làser bàsica. El làser de tuli és molt eficaç en l'ablació de superfícies de teixits a causa de la seva baixa energia i poder de penetració, i pot coagular sense causar ferides profundes. Això fa que els làsers de tuli tinguin un gran potencial per a l'aplicació en cirurgia làser.
Làser dopat amb tuli
Font de raigs X
Malgrat l'alt cost, els dispositius portàtils de raigs X que contenen tuli han començat a ser utilitzats àmpliament com a fonts de radiació en reaccions nuclears. Aquestes fonts de radiació tenen una vida útil d'aproximadament un any i es poden utilitzar com a eines de diagnòstic mèdic i dental, així com com a eines de detecció de defectes per a components mecànics i electrònics que són difícils d'arribar amb la mà d'obra. Aquestes fonts de radiació no requereixen una protecció radiològica significativa: només es requereix una petita quantitat de plom. L'aplicació del tuli 170 com a font de radiació per al tractament del càncer a curta distància s'està estenent cada cop més. Aquest isòtop té una vida mitjana de 128,6 dies i cinc línies d'emissió d'intensitat considerable (7,4, 51,354, 52,389, 59,4 i 84,253 quiloelectronvolts). El tuli 170 també és una de les quatre fonts de radiació industrials més utilitzades.
Materials superconductors d'alta temperatura
De manera similar a l'itri, el tuli també s'utilitza en superconductors d'alta temperatura. El tuli té un valor d'ús potencial en la ferrita com a material magnètic ceràmic utilitzat en equips de microones. A causa del seu espectre únic, el tuli es pot aplicar a la il·luminació de làmpades d'arc com l'escandi, i la llum verda emesa per les làmpades d'arc que utilitzen tuli no serà coberta per les línies d'emissió d'altres elements. A causa de la seva capacitat d'emetre fluorescència blava sota radiació ultraviolada, el tuli també s'utilitza com un dels símbols antifalsificació en els bitllets d'euro. La fluorescència blava emesa pel sulfat de calci afegit amb tuli s'utilitza en dosimetria personal per a la detecció de dosis de radiació.
Altres aplicacions
A causa del seu espectre únic, el tuli es pot aplicar en la il·luminació de làmpades d'arc com l'escandi, i la llum verda emesa per les làmpades d'arc que contenen tuli no serà coberta per les línies d'emissió d'altres elements.
El tuli emet fluorescència blava sota la radiació ultraviolada, cosa que el converteix en un dels símbols antifalsificació dels bitllets d'euro.
Euro sota irradiació UV, amb marques antifalsificació clares visibles
Data de publicació: 25 d'agost de 2023