- Thulium
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Eigenschaften 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 Erdhülle 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 °C)[3] Magnetismus paramagnetisch (χm = 0,017)[4] Schmelzpunkt 1818 K (1545 °C) Siedepunkt 2223 K (1950 °C) Molares Volumen 19,1 · 10−6 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 −2,32 V (Tm3+ + 3 e− → Tm) Elektronegativität 1,25 (Pauling-Skala) Isotope Isotop NH t1/2 ZM ZE (MeV) ZP 167Tm 9,25 d ε 0,748 167Er 168Tm 93,1 d ε 0,257 168Er 169Tm 100 %
Stabil 170Tm 128,6 d β− 0,314 170Yb 171Tm 63,6 h β− 1,880 171Yb Weitere Isotope siehe Liste der Isotope Sicherheitshinweise GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [5] Pulver
Gefahr
H- und P-Sätze H: 228-319-335 EUH: keine EUH-Sätze P: 210-261-305+351+338 [5] Gefahrstoffkennzeichnung [5] Pulver
Leicht-
entzündlichReizend (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 :
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.
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-bläulich-grüne Lösungen.
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 Röntgenstrahlungsquelle (Gammastrahler in der Materialprüfung)
- Thuliumdotiertes Yttriumtantalat oder Lanthanoxybromid (LaOBr) dient als Szintillator in Röntgenverstärkerfolien oder Leuchtschirmen in der Röntgentechnik
- Thuliumdotiertes Calciumsulfat dient als Detektor in Personendosimetern zur Messung niedriger Strahlendosen
- Thuliumkristalle können als aktives Medium in diodengepumpten Festkörperlasern (Wellenlänge 2 µm) mit einem Gesamtwirkungsgrad von bis zu 10 % bei maximal 60 W Lichtleistung verwendet werden.
- Thuliumdotiertes Kieselglas als aktives Medium in Faserlasern (Wellenlänge 2 µm) 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
- ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
- ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Thulium) entnommen.
- ↑ N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, 1988, S. 1579, ISBN 3-527-26169-9.
- ↑ 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 maßeinheitslose SI-Wert.
- ↑ a b c Datenblatt Thulium bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 24. April 2011.
- ↑ 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: Thulium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Thulium – Album mit Bildern und/oder Videos und AudiodateienKategorien:- Feuergefährlicher Stoff
- Reizender Stoff
- Lanthanoid
- Seltenerdmetall
- Periode-6-Element
- Chemisches Element
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