Thulium

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Thulium, chemická značka Tm, (lat. Thulium) je měkký stříbřitě bílý, přechodný kovový prvek, 13. člen skupiny lanthanoidů.

[editovat] Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

Atomové číslo: 69
Atomová hmotnost: 168,934 amu
Hustota: 9,32 g/cm³
Teplota tání: 1 545 °C, 1 818 K
Teplota varu: 1 950 °C, 2 223 K
Elektronegativita: 1,25 (Pauling)

Thulium je stříbřitě bílý, měkký přechodný kov.

Chemicky je thulium poměrně stálé. Na suchém vzduchu se prakticky nemění, ve vlhkém prostředí se pouze pomalu pokrývá vrstvičkou oxidu. Snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách za vývoje vodíku.

Ve sloučeninách se vyskytuje pouze v mocenství Tm⁺³. Soli Tm⁺³ vykazují vlastnosti podobné sloučeninám hliníku a ostatních lanthanoidů. Všechny tyto prvky tvoří například vysoce stabilní oxidy, které nereagují s vodou a jen velmi obtížně se redukují. Ze solí anorganických kyselin jsou důležité především fluoridy a fosforečnany, jejich nerozpustnost ve vodě se používá k separaci lanthanoidů od jiných kovových iontů. Thulité soli mají obvykle zelenou barvu.

Thulium objevil roku 1879 švédský chemik Per Teodor Cleve a pojmenoval je po bájné zemi Thule.

[editovat] Výskyt, výroba a využití

Thulium je poměrně vzácný prvek, ze všech lanthanoidů se vyskytuje nejméně často a zemské kůře je obsaženo pouze v koncentraci 0,2 – 0,5 mg/kg. O jeho obsahu v mořské vodě údaje chybí. Ve vesmíru připadá jeden atom thulia na 1 000 miliard atomů vodíku.

V přírodě se thulium vyskytuje pouze ve formě sloučenin. Neexistují však ani minerály, v nichž by se některé lanthanoidy (prvky vzácných zemin) vyskytovaly samostatně, ale vždy se jedná o minerály směsné, které obsahují prakticky všechny prvky této skupiny. Mezi nejznámější patří monazity (Ce, La, Th, Nd, Y)PO₄ a xenotim, chemicky fosforečnany lanthanoidů, dále bastnäsity (Ce, La, Y)CO₃F – směsné fluorouhličitany prvků vzácných zemin a např. minerál euxenit (Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)₂O₆.

Velká ložiska těchto rud se nalézají ve Skandinávii, USA, Číně a Vietnamu. Významným zdrojem jsou i fosfátové suroviny – apatity z poloostrova Kola v Rusku

Při průmyslové výrobě prvků vzácných se jejich rudy nejprve louží směsí kyseliny sírové a chlorovodíkové a ze vzniklého roztoku solí se přidáním hydroxidu sodného vysráží jejich hydroxidy.

Separace jednotlivých prvků se provádí řadou různých postupů – kapalinovou extrakcí, za použití ionexových (iontoměničových) kolon nebo selektivním srážením nerozpustných komplexních solí.

Příprava čistého kovu se obvykle provádí redukcí fluoridu thulitého TmF₃ kovovým vápníkem:

2 TmF₃ + 3 Ca → 2 Tm + 3 CaF₂

Díky svému velmi řídkému výskytu a vysoké výrobní ceně čistého kovu nemají v současné době kovové thulium ani jeho sloučeniny žádné významné komerční využití.