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Túlio: Propriedades e usos do elemento
Descrição
O túlio é um elemento de terras raras usado em dispositivos portáteis de raios X, lasers e fibras ópticas. Suas propriedades luminescentes o tornam valioso em imagens médicas e tecnologias avançadas.
Introdução ao elemento
O túlio é um elemento de terras raras com um número atômico de 69 e é um dos lantanídeos menos abundantes na natureza. Apesar de sua escassez, o túlio chamou a atenção de pesquisadores e indústrias devido às suas características químicas exclusivas e aplicações especializadas.
Descrição das propriedades químicas
O túlio pertence à série dos lantanídeos e apresenta uma configuração eletrônica distinta que influencia seu comportamento químico. Com uma configuração eletrônica de [Xe]4f^13 6s^2, o túlio normalmente forma compostos trivalentes, como o Tm₂O₃. Essa descrição das propriedades químicas enfatiza sua tendência a adotar um estado de oxidação +3, que é comum entre os elementos de terras raras. Quando exposto ao ar, o túlio se oxida lentamente, formando uma camada de óxido estável que protege sua superfície da corrosão rápida.
Tabela de dados de propriedades físicas
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Propriedade |
Valor |
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Número atômico |
69 |
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Peso atômico |
168.934 |
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Ponto de fusão |
1545 °C |
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Ponto de ebulição |
Aproximadamente 1950 °C |
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Densidade |
9,32 g/cm³ |
Para obter mais informações, consulte a Stanford Advanced Materials (SAM).
Usos comuns
O túlio está presente em várias aplicaçõesde alta tecnologia devido às suas características exclusivas. Um dos usos comuns do túlio é em dispositivos portáteis de raios X. Seus isótopos radioativos foram incorporados a equipamentos de pequena escala que fornecem fontes de raios X localizadas, úteis em diagnósticos médicos e aplicações de segurança.
Além disso, o túlio é utilizado na produção de lasers especializados que exigem um espectro de emissão estreito. Esses lasers são essenciais em campos como espectroscopia e usinagem de precisão.
Além dessas aplicações, o túlio desempenha um papel importante na criação de produtos industriais relacionados. Por exemplo, materiais dopados com túlio são usados na fabricação de ligas de alto desempenho e, às vezes, são incorporados a componentes de reatores nucleares devido à sua excelente estabilidade em condições extremas.
Métodos de preparação
Os métodos de preparação do túlio são complexos e exigem uma separação cuidadosa de outros elementos de terras raras. Inicialmente, o túlio é obtido de seus minérios por meio de técnicas de extração por solvente e processos de troca iônica. Uma vez separado, um processo de redução metalotérmica é comumente empregado para obter o túlio metálico puro. Esse método envolve a redução de compostos de túlio usando um metal reativo em altas temperaturas. O processo é projetado para minimizar as impurezas e garantir que o produto final atenda aos altos padrões de pureza exigidos para aplicações sensíveis, como em lasers de alta precisão e instrumentos médicos.
Perguntas frequentes
Qual é o número atômico do túlio?
O túlio tem um número atômico de 69.
Como o túlio normalmente reage com o oxigênio?
O túlio se oxida lentamente no ar, formando uma camada de óxido estável que protege o metal.
Quais são alguns dos usos comuns do túlio na indústria?
O túlio é usado em dispositivos portáteis de raios X, lasers especializados e como componente de ligas de alto desempenho.
Quais métodos de preparação são comumente usados para extrair o túlio?
A separação por extração com solvente e troca iônica seguida de redução metalotérmica são métodos comuns de preparação.
Como as propriedades do túlio contribuem para seu uso em produtos industriais relacionados?
Suas propriedades químicas e físicas estáveis, incluindo um estado de oxidação confiável e alto ponto de fusão, tornam o túlio ideal para aplicações de precisão e produtos duráveis.
Chin Trento
