тулий

ту́лий

(лат. Thulium), химический элемент III группы периодической системы, относится к лантаноидам. Назван от греческого Thúlē — Туле. Металл. Плотность 9,318 г/см³; t_пл 1545°C. Искусственно получаемый радиоактивный изотоп ¹⁷⁰Tm — источник мягкого рентгеновского излучения.

* * *

ТУЛИЙ

ТУ́ЛИЙ (лат. Thulium, у античных географов Thule — крайний север мира), Tm (читается «тулий»), химический элемент с атомным номером 69, атомная масса 168,93421, ранее химический символ был Tu. В природе встречается один стабильный изотоп ¹⁶⁹Tm. Конфигурация трех внешних электронных слоев 4s²p⁶d¹⁰f¹³5s²p⁶d⁰6s². Степени окисления +3, +2 (валентность III, II).
Расположен в группе IIIB в 6 периоде периодической системы элементов. Лантаноид (см. ЛАНТАНОИДЫ).
Радиус атома 0,174 нм, радиус ионов (координационное число 6) Тu³⁺ — 0,102 нм, Tu ^{2 +}— 0,117 нм. Энергии последовательной ионизации 6,181, 12,05, 23,7, 42,7 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,1.
История открытия
Открыт в 1879 шведским химиком П. Т. Клеве (см. КЛЕВЕ Пьер Теодор), который выделил из минерала гадолинита оксид нового элемента. Идентифицировав элемент спектральным методом, Клеве назвал его в честь своей родины.
Нахождение в природе
Содержание в земной коре 2,7·10^-5%. Входит в состав минералов: бастнезит (см. БАСТНЕЗИТ), монацит (см. МОНАЦИТ), лопарит (см. ЛОПАРИТ), ортит (см. ОРТИТ), ксенотим (см. КСЕНОТИМ).
Получение
Тулий концентрируется с иттербием (см. ИТТЕРБИЙ) и лютецием (см. ЛЮТЕЦИЙ). Разделение и очистку проводят методами ионной хроматографии или экстракции.
Металлический тулий получают металлотермическим восстановлением TmF₃с использованием кальция (см. КАЛЬЦИЙ):
2TmF₃+3Са=3СаF₂+2Tm
или восстановлением Tm₂O₃металлическим лантаном (см. ЛАНТАН):
Tm₂O₃+La=La₂O₃+Tm
Физические и химические свойства
Тулий — мягкий серебристо-серый металл. Существует в одной модификации с гексагональной кристаллической решеткой типа Mg, а = 0,35375 нм, с = 0,55546 нм. Температура плавления 1545°C, кипения 1947°C, плотность 9,318 кг/дм³.
На воздухе компактный Tm устойчив. С галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ) реагирует при нагревании, образуя TmF₃ и TmCl₃. Тулий взаимодействует с минеральными кислотами с образованием солей тулия(III). Сильными восстановителями Tm³⁺ восстанавливается до Tm²⁺.
Прокаливая на воздухе при 800—900°C нитрата Tm(NO₃)₃, оксалата Tm₂(C₂O₄)₃, сульфата Tm₂(SO₄)₃ и других соединений Tm (III) образуется оксид тулия Tu₂O₃.
Применение
Тулий используют как активатор некоторых люминофоров и лазерных материалов, применяют при синтезе искусственных гранатов.