Tul (Tm)

Tul w układzie okresowym

Pierwiastek leży w szóstym okresie, czyli w szóstym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 6 powłokach. Należy do lantanowce, dla których nie podaje się numeru grupy. W temperaturze pokojowej Tul jest ciałem stałym (topnieje w 1545 °C, wrze w 1950 °C).

Tul — co to za pierwiastek

Najrzadszy z lantanowców; zasila przenośne aparaty rentgenowskie i lasery chirurgiczne.

Właściwości pierwiastka Tul

Tul jest srebrzystoszarym, miękkim metalem, na tyle plastycznym, że daje się kuć i ciąć. Topi się w 1545 stopniach Celsjusza, a wrze już w 1950, więc zakres, w którym pozostaje cieczą, jest jak na metal wyjątkowo wąski. Jego gęstość wynosi 9,32 grama na centymetr sześcienny. Na powietrzu powoli traci połysk, a mocno ogrzany spala się do tlenku. Z zimną wodą reaguje wolno, z gorącą znacznie szybciej, wydzielając wodór. W związkach występuje niemal wyłącznie na trzecim stopniu utlenienia, a jego sole mają bladozielony odcień. Jest jednym z najrzadszych lantanowców i zarazem jednym z najmniej toksycznych.

Zastosowanie pierwiastka Tul

Tul ma niewiele zastosowań, ale kilka z nich jest bardzo konkretnych. Napromieniowany w reaktorze staje się źródłem promieniowania rentgenowskiego, dzięki czemu buduje się z nim małe, przenośne aparaty do prześwietleń działające bez zasilania, przydatne w medycynie polowej i przy badaniu spoin w terenie. W technice laserowej domieszkuje się nim kryształy i światłowody; lasery tulowe świecą w bliskiej podczerwieni, która jest silnie pochłaniana przez wodę, co czyni je precyzyjnym narzędziem chirurgicznym, zwłaszcza w urologii. Trzecie zastosowanie to dozymetria: kryształy z domieszką tulu gromadzą informację o pochłoniętej dawce promieniowania i oddają ją jako błysk światła po podgrzaniu, co wykorzystuje się w plakietkach noszonych przez pracowników narażonych na promieniowanie.

Tul — najważniejsze związki chemiczne

Podstawowym i zarazem handlowym związkiem tulu jest tlenek tulu(III), Tm₂O₃, bladozielony proszek, od którego zaczyna się większość zastosowań, w tym domieszkowanie szkieł i kryształów laserowych. Chlorek i fluorek tulu, TmCl₃ i TmF₃, służą jako półprodukty, a z fluorku otrzymuje się metaliczny tul przez redukcję wapniem. W laserach tul nie tworzy odrębnego związku, tylko zastępuje pojedyncze atomy w sieci kryształu granatu itrowo-glinowego. W roztworach wodnych trwały jest wyłącznie jon tulu na trzecim stopniu utlenienia.

Tul — gdzie go spotykasz

• przenośne aparaty RTG
• lasery
• dozymetry

Tul w szkole — co trzeba wiedzieć

Tul rzadko pojawia się na sprawdzianie z nazwy, ale należy do lantanowców, czyli czternastu pierwiastków wyciągniętych do osobnego wiersza pod główną tablicą. Trzeba wiedzieć, dlaczego tam trafiły: zapełniają podpowłokę 4f, leżącą głębiej niż elektrony walencyjne, przez co niemal wszystkie zachowują się chemicznie podobnie i występują na trzecim stopniu utlenienia. Właśnie dlatego ich rozdzielenie zajęło chemikom kilkadziesiąt lat. Najczęstsza pomyłka jest tu językowa: tul ma symbol Tm i jest praktycznie nieszkodliwy, a tal, o symbolu Tl, to zupełnie inny pierwiastek i silna trucizna. Warto też zauważyć w konfiguracji, że do pełnej podpowłoki 4f brakuje tulowi jednego elektronu.

Tul — historia odkrycia

Tul wyodrębnił w 1879 roku szwedzki chemik Per Teodor Cleve w Uppsali. Pracował nad tlenkiem erbu, który wtedy uchodził za jednorodny, i rozdzielił go na frakcje; w jednej z nich znalazł nowy pierwiastek, a przy okazji drugi, holm. Nazwę wziął od Thule, mitycznej krainy leżącej według starożytnych na najdalszej północy, co było ukłonem w stronę Skandynawii. Cała ta seria odkryć wywodzi się z jednego minerału znalezionego w kamieniołomie we wsi Ytterby pod Sztokholmem.

Tul — skąd wzięła się nazwa

od Thule, mitycznej ziemi północy

Tul — izotopy

tul-169 trwały

Tul — bezpieczeństwo

Niskotoksyczny.

Ciekawostki o pierwiastku Tul

• Najrzadszy z lantanowców — a i tak częstszy niż złoto.
• Nazwy lantanowców czytają się jak mapa. Cztery z nich pochodzą od jednej szwedzkiej wsi Ytterby, a tul od mitycznej krainy na krańcu północy.
• Lasery tulowe tną tkankę, bo ich światło pochłania woda zawarta w komórkach. Ciepło nie sięga w głąb, więc uszkodzenie sąsiednich tkanek jest niewielkie.
• Metale ziem rzadkich nie są rzadkie z powodu ilości, lecz rozproszenia. Tul występuje w skorupie w stężeniu 0,52 miligrama na kilogram skały, ale nigdzie nie tworzy własnych, bogatych złóż.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Tul