Thulium

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Thulium
Eigenschaften
   
[Xe] 4f13 6s2
69
Tm
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Thulium, Tm, 69
Serie Lanthanoide
Gruppe, Periode, Block La, 6, f
Aussehen silbrig grau
CAS-Nummer 7440-30-4
Massenanteil an der Erdh√ľlle 0,19 ppm[1]
Atomar [2]
Atommasse 168,93421 u
Atomradius (berechnet) 175 (222) pm
Kovalenter Radius 190 pm
Elektronenkonfiguration [Xe] 4f13 6s2
1. Ionisierungsenergie 596,7 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1160 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 2285 kJ/mol
Physikalisch [2]
Aggregatzustand fest
Kristallstruktur hexagonal
Dichte 9,318 g/cm3(25 ¬įC)[3]
Magnetismus paramagnetisch (Ōám = 0,017)[4]
Schmelzpunkt 1818 K (1545 ¬įC)
Siedepunkt 2223 K (1950 ¬įC)
Molares Volumen 19,1 ¬∑ 10‚ąí6 m3/mol
Verdampfungswärme 250 kJ/mol
Schmelzwärme 16,8 kJ/mol
Elektrische Leitfähigkeit 1,477 · 106 A/(V · m)
Wärmeleitfähigkeit 16,8 W/(m · K)
Chemisch [2]
Oxidationszustände 2, 3 , 4
Normalpotential ‚ąí2,32 V (Tm3+ + 3 e‚ąí ‚Üí Tm)
Elektronegativität 1,25 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE (MeV) ZP
167Tm

{syn.}

9,25 d őĶ 0,748 167Er
168Tm

{syn.}

93,1 d őĶ 0,257 168Er
169Tm

100 %

Stabil
170Tm

{syn.}

128,6 d ő≤‚ąí 0,314 170Yb
171Tm

{syn.}

63,6 h ő≤‚ąí 1,880 171Yb
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [5]

Pulver

02 ‚Äď Leicht-/Hochentz√ľndlich 07 ‚Äď Achtung

Gefahr

H- und P-Sätze H: 228-319-335
EUH: keine EUH-Sätze
P: 210-‚Äč261-‚Äč305+351+338 [5]
Gefahrstoffkennzeichnung [5]

Pulver

Leichtentz√ľndlich Reizend
Leicht-
entz√ľndlich
Reizend
(F) (Xi)
R- und S-Sätze R: 15-17-36/37
S: 26-36-43
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Thulium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Tm und der Ordnungszahl 69. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Lanthanoide und zählt damit auch zu den Metallen der seltenen Erden.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Thulium (benannt nach Thule, der mythischen Insel am Rande der Welt) wurde 1879 von dem schwedischen Chemiker Per Teodor Cleve zusammen mit Holmium in Erbia (Erbiumoxid) entdeckt (siehe Geschichte des Holmiums).

Vorkommen

In der Natur kommt Thulium nur in Verbindungen vor. Thuliumhaltige Minerale geringer Konzentration sind :

  • Monazit (Ce,La,Th,Nd,Y)PO4 (Tm-Gehalt < 0,01%)
  • Gadolinit (Tm-Gehalt etwa 0,25%)

Gewinnung und Darstellung

Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Thuliumbegleiter wird das Oxid mit Lanthan zum metallischen Thulium reduziert. Anschließend wird das Thulium absublimiert.

Eigenschaften

Thulium, sublimiert dendritisch

Das silbergraue Metall der seltenen Erden ist sehr weich, gut dehnbar und schmiedbar.

In trockener Luft ist Thulium recht beständig, in feuchter Luft läuft es grau an. Bei höheren Temperaturen verbrennt es zum Sesquioxid.

\mathrm{4\,Tm + 3\,O_2 \rightarrow 2\,Tm_2O_3}

Mit Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid. In Mineralsäuren löst es sich unter Bildung von Wasserstoff auf.

In seinen Verbindungen liegt es in der Oxidationsstufe +3 vor, die Tm3+-Kationen bilden in Wasser pastell-bl√§ulich-gr√ľne L√∂sungen.

Verwendung

Thulium ist das seltenste Metall der seltenen Erden, kommt aber in der Erdkruste immer noch häufiger vor als Gold oder Platin. Neben einer minimalen Verwendung in Fernsehgeräten (zur Aktivierung der Leuchtstoffe auf der Bildschirmfläche) gibt es nur wenige kommerzielle Anwendungen:

  • Aus Nuklearreaktoren ausgelagertes 170Tm dient als R√∂ntgenstrahlungsquelle (Gammastrahler in der Materialpr√ľfung)
  • Thuliumdotiertes Yttriumtantalat oder Lanthanoxybromid (LaOBr) dient als Szintillator in R√∂ntgenverst√§rkerfolien oder Leuchtschirmen in der R√∂ntgentechnik
  • Thuliumdotiertes Calciumsulfat dient als Detektor in Personendosimetern zur Messung niedriger Strahlendosen
  • Thuliumkristalle k√∂nnen als aktives Medium in diodengepumpten Festk√∂rperlasern (Wellenl√§nge 2 ¬Ķm) mit einem Gesamtwirkungsgrad von bis zu 10 % bei maximal 60 W Lichtleistung verwendet werden.
  • Thuliumdotiertes Kieselglas als aktives Medium in Faserlasern (Wellenl√§nge 2 ¬Ķm) wurde mit einem differentiellen Wirkungsgrad von 53,2 % bei einer Leistung > 1000 W betrieben. [6]

Sicherheitshinweise

Thulium und Thuliumverbindungen sind gering toxisch. Thuliumstäube sind feuer- und explosionsgefährlich.

Einzelnachweise

  1. ‚ÜĎ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  2. ‚ÜĎ Die Werte f√ľr die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Thulium) entnommen.
  3. ‚ÜĎ N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, 1988, S. 1579, ISBN 3-527-26169-9.
  4. ‚ÜĎ Weast, Robert C. (ed. in chief): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990. Seiten E-129 bis E-145. ISBN 0-8493-0470-9. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete ma√üeinheitslose SI-Wert.
  5. ‚ÜĎ a b c Datenblatt Thulium bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 24. April 2011.
  6. ‚ÜĎ Thomas Ehrenreich, Ryan Leveille, Imtiaz Majid, Kanishka Tankala, Glen Rines, Peter Moulton, 1-kW, All-Glass Tm:fiber Laser, SPIE Photonics West 2010: LASE Fiber Lasers VII: Technology, Systems, and Applications, Conference 7580, Session 16: Late-Breaking News, January 28, 2010.

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Thulium ‚Äď Bedeutungserkl√§rungen, Wortherkunft, Synonyme, √úbersetzungen
 Commons: Thulium ‚Äď Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

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  • Thulium ‚ÄĒ Erbium ‚Üź Thulium ‚Üí Ytterbium ‚Ķ   Wikip√©dia en Fran√ßais

  • thulium ‚ÄĒ [ tylj…Ēm ] n. m. ‚ÄĘ 1904; lat. sc., nom donn√© par le chimiste su√©d. Cl√®ve, du lat. Thule, gr. Thoul√™, nom de la Scandinavie ‚ô¶ Chim. √Čl√©ment atomique (Tm; no at. 69; m. at. 168,93), m√©tal blanc argent√©, du groupe des terres rares, utilis√© dans la… ‚Ķ   Encyclop√©die Universelle

  • Thulium ‚ÄĒ Thu li*um, n. [NL. See {Thule}.] (Chem.) A rare metallic element of uncertain properties and identity, said to have been found in the mineral gadolinite. [1913 Webster] [1913 Webster] ‚Ķ   The Collaborative International Dictionary of English

  • Thulium ‚ÄĒ Thu, Atomgew. 169,65, chemisches Element, in einigen norwegischen seltenen Mineralien vorkommend, so im Gadolinit, auch im Samarskit von Nordkarolina. Bujard ‚Ķ   Lexikon der gesamten Technik

  • thulium ‚ÄĒ Symbol: Tm Atomic number: 69 Atomic weight: 168.934 Soft grey metallic element that belongs to the lanthanoids. One natural isotope exists, Tm 169, and seventeen artificial isotopes have been produced. No known uses for the element. Discovered in ‚Ķ   Elements of periodic system

  • thulium ‚ÄĒ [thoÕěo‚Ä≤lńď …ôm, thyoÕěo‚Ä≤lńď …ôm] n. [ModL: so named (1886) by L. de Boisbaudran (see GADOLINIUM) < THULIA (from which it was isolated by Cleve in 1879) + IUM] a bright, silvery chemical element, one of the rare earth elements: symbol, Tm; at. no.,… ‚Ķ   English World dictionary

  • thulium ‚ÄĒ /thooh lee euhm/, n. Chem. a rare earth metallic element found in the minerals euxenite, gadolinite, etc. Symbol: Tm; at. wt.: 168.934; at. no.: 69; sp. gr.: 9.32. [1875 80; < NL; see THULE, IUM] * * * ‚Ė™ chemical element ¬†(Tm), chemical element,… ‚Ķ   Universalium

  • Thulium ‚ÄĒ Thu|li|um ‚Ć©n.; s; unz.; chem. ‚Ć™ chem. Element, Metall aus der Gruppe der Lanthanoide, Ordnungszahl 69 [nach dem nord. Sagenland Thule] * * * Thu|li|um [nach Thule, einem sagenhaften Land im fernen Norden; ‚ÜĎ ium (1)], das; s; Symbol: Tm: chem.… ‚Ķ   Universal-Lexikon

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