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.
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 1, 1.
Открыт в 1879 шведским химиком П. Т. Клеве, который выделил из минерала гадолинита оксид нового элемента. Идентифицировав элемент спектральным методом, Клеве назвал его в честь своей родины.
Содержание в земной коре 2, 7·10-5%. Входит в состав минералов: бастнезит, монацит, лопарит, ортит, ксенотим.
Тулий концентрируется с иттербием и лютецием. Разделение и очистку проводят методами ионной хроматографии или экстракции.
Металлический тулий получают металлотермическим восстановлением TmF3с использованием кальция:
2TmF3+3Са=3СаF2+2Tm
или восстановлением Tm2O3металлическим лантаном:
Tm2O3+La=La2O3+Tm
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 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.
Тулий используют как активатор некоторых люминофоров и лазерных материалов, применяют при синтезе искусственных гранатов.
Авторы: С.С. Бердоносов, П.С. Бердоносов
- Редкоземельные элементы: Технология и применение / Пер. с англ., под ред. Ф. Виллани. М., 1985.