Thulium (Tm)
lanthanideSolid
প্রমিত পারমাণবিক ওজন
168.93422 uইলেকট্রন বিন্যাস
[Xe] 6s2 4f13গলনাঙ্ক
1544.85 °Cস্ফুটনাঙ্ক
1949.85 °Cঘনত্ব
9320 kg/m³জারণ অবস্থা
0, +1, +2, +3তড়িৎঋণাত্মকতা (পাউলিং)
1.25আয়নীকরণ শক্তি (প্রথম)
6.184402 eVআবিষ্কারের বছর
1879পারমাণবিক ব্যাসার্ধ
175 pmবিস্তারিত
Thulium is a lanthanide rare-earth metal and the least abundant stable lanthanide in Earth’s crust. It is chemically typical of the series, forming mainly Tm³⁺ compounds with a high affinity for oxygen and halogens. The element is not scarce enough to be unattainable, but it is dispersed and difficult to separate from neighboring lanthanides. Its technological importance is concentrated in isotope sources, specialty lasers, and optical materials rather than bulk structural use.
Thulium can be isolated by reduction of the oxide with lanthanum metal or by calcium reduction of a closed container. The element is silver-gray, soft, malleable, and ductile, and can be cut with a knife. Twenty five isotopes are known, with atomic masses ranging from 152 to 176. Natural thulium, which is 100% 169Tm, is stable.
The name derives from Thule, the earliest name for the northernmost part of the civilized world—Scandinavia. It was discovered in 1879 by the Swedish chemist Per Theodor Cleve in a sample of erbium mineral. Thulium was first isolated by the American chemist Charles James in 1911.
Thulium was discovered by Per Theodor Cleve, a Swedish chemist, in 1879. Cleve used the same method Carl Gustaf Mosander used to discover lanthanum, erbium and terbium, he looked for impurities in the oxides of other rare earth elements. He started with erbia, the oxide of erbium (Er2O3), and removed all of the known contaminants. After further processing, he obtained two new materials, one brown and the other green. Cleve named the brown material holmia and the green material thulia. Holmia is the oxide of the element holmium and thulia is the oxide of the element thulium. Today, thulium is primarily obtained through an ion exchange process from monazite sand ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO4), a material rich in rare earth elements that can contain as much as 0.007% thulium.
Named after Thule, the earliest name for Scandinavia. Discovered in 1879 by Cleve. Thulium occurs in small quantities along with other rare earths in a number of minerals. It is obtained commercially from monazite, which contains about 0.007% of the element. Thulium is the least abundant of the rare earth elements, but with new sources recently discovered, it is now considered to be about as rare as silver,gold, or cadmium.
Pure thulium is a soft, malleable, silvery metal. It slowly tarnishes in air as oxide forms on the surface and reacts more readily when heated. Like many lanthanides, it can be cut with a knife and is normally stored to limit oxidation.
Thulium has specialized uses where its nuclear or optical properties are useful. Neutron-activated ¹⁷⁰Tm produces ¹⁷⁰Tm, a portable gamma and X-ray source formerly used in industrial radiography and still of technical interest where compact sealed sources are suitable. Thulium-doped yttrium aluminium garnet, commonly written Y₃Al₅O₁₂:Tm, and other host crystals are used in solid-state lasers near the two-micrometre infrared region. Thulium-doped silica fibers are also used in fiber lasers and amplifiers. Small amounts may be used in research alloys and magnetic studies, but there is no large-volume elemental application.
Thulium is the least abundant of the naturally occurring rare earth elements. Metallic thulium is relatively expensive and has only recently become available. It currently has no commercial applications, although one of its isotopes, thulium-169, could be used as a radiation source for portable X-ray machines.
Thulium forms no commercially important compounds. Some of thulium's compounds include: thulium oxide (Tm2O3), thulium fluoride (TmF3) and thulium iodide (TmI3).
Because of the relatively high price of the metal, thulium has not yet found many practical applications. 169Tm bombarded in a nuclear reactor can be used as a radiation source in portable X-ray equipment. 171Tm is potentially useful as an energy source. Natural thulium also has possible use in ferrites (ceramic magnetic materials) used in microwave equipment, and can be used for doping fiber lasers. As with other lanthanides, thulium has a low-to-moderate acute toxic rating. It should be handled with care.
Isotopes in Industry
170Tm (with a half-life of about 130 days) is used in the petrochemical industry for industrial radiography to test welds in pipes and tanks [486] Industrial Applications of Sealed Radiation Sources and Alternative Non Nuclear Technologies, Final Report, 68-D-00-210, p. 37. Trinity Engineering Associates Ohio (2002)..
Isotopes in Medicine
167Tm (with a half-life of 9.2 days) is useful for tumor and bone studies [487] F. Tárkányi, A. Hermanne, S. Takács, B. Király, I. Spahn, A. V. Ignatyuk. Appl. Radiat. Isot.68, 250 (2010).. Stable 169Tm can be bombarded in a nuclear reactor to create 170Tm, via the 169Tm (n, γ) 170Tm reaction, which emits X-rays and has been used in portable X-ray equipment as a radiation source [488] D. Granero, J. Pérez-Calatayud, F. Ballester, A. J. Bos, J. Venselaar. Radiat. Prot. Dosimetry118, 11 (2006).. 170Tm has been used in high-dose-rate (HDR) brachytherapy [489] F. Ballester, D. Granero, J. Perez-Calatayud, J. L. Venselaar, M. J. Rivard. Med. Phys.37, 1629 (2010). and for use in radiosynovectomy of medium sized joints (Fig. IUPAC.69.1) [490] A. Polyak, T. Das, S. Chakraborty, R. Kiraly, G. Dabasi, R. P. Joba, C. Jakab, J. Thuroczy, Z. Postenyi, V. Haasz, G. Janoki, G. A. Janoki, M. R. A. Pillai, L. Balogh. Cancer Biother. Radiopharm.29, 330 (2014)..
Thulium chemistry is dominated by the +3 oxidation state. Thulium(III) oxide, Tm₂O₃, is the common oxide and is a useful starting material for preparing other salts and optical ceramics. Thulium(III) chloride, TmCl₃, and thulium(III) fluoride, TmF₃, are representative halides; the fluoride is sparingly soluble and useful in separations and fluoride materials. A +2 state is known in some strongly reducing solid compounds, but it is much less stable than Tm³⁺ in ordinary aqueous chemistry. In solution, Tm³⁺ salts are typically pale green to nearly colorless depending on concentration and ligand field.
See more information at the Thulium compound page.
Metallic thulium has low acute chemical toxicity compared with many heavy metals, but fine powder is a fire hazard and can react with air or moisture. Soluble thulium salts should be handled as toxic laboratory chemicals because rare-earth ions can affect biological processes at elevated exposure. Radioactive ¹⁷⁰Tm presents an external radiation hazard and an internal hazard if contamination occurs; sealed sources require isotope-specific controls.
Thulium occurs naturally only as a minor constituent of rare-earth minerals, especially minerals that contain the heavy lanthanides. Weathering releases it mainly as Tm³⁺, which tends to bind to clays, oxides, phosphates, and organic matter rather than remain highly mobile. It has no known biological role. Environmental concentrations are usually very low, so ecological effects are mainly a concern near rare-earth mining, processing, or disposal sites.
Thulium is obtained as a by-product of rare-earth extraction rather than mined for its own sake. Sources include ion-adsorption clays and minerals such as monazite and xenotime that contain small fractions of heavy rare earths. Separation relies on solvent extraction, ion exchange, and conversion through oxide or salt intermediates, with cost driven more by separation complexity than by absolute crustal scarcity. Demand is small and specialized, so supply is tied to broader rare-earth processing rather than an independent commodity chain. Recycling is limited because applications use small amounts in dispersed devices or sealed sources.
Found with other rare earths in the minerals gadolinite, euxenite, xenotime, and monazite. Monazite is often 50% rare earth by weight and 0.007% thulium.
Thulium is a rare cosmic element produced mainly by neutron-capture processes in evolved stars and stellar explosions. Its odd atomic number and position among the heavy lanthanides make it much less abundant than lighter rock-forming elements and less abundant than several neighboring rare earths. In planets and meteorites it follows refractory lithophile behavior and partitions with other rare-earth elements rather than forming native metal.
- Thulium is the least abundant lanthanide that has a stable isotope.
- Natural thulium is essentially all ¹⁶⁹Tm.
- ¹⁷⁰Tm can be made by neutron irradiation of ¹⁶⁹Tm.
- Thulium was named after Thule, a classical name associated with the far north.
- Despite its rarity among lanthanides, thulium is more abundant in Earth’s crust than silver.
ছবি
ধর্ম
ভৌত
- পারমাণবিক ব্যাসার্ধ (পরীক্ষালব্ধ)
- 175 pm সব মৌলের পারমাণবিক ব্যাসার্ধ (পরীক্ষালব্ধ) তুলনা করুন →
- সমযোজী ব্যাসার্ধ
- 190 pm সব মৌলের সমযোজী ব্যাসার্ধ তুলনা করুন →
- ভ্যান ডার ওয়ালস ব্যাসার্ধ
- 227 pm সব মৌলের ভ্যান ডার ওয়ালস ব্যাসার্ধ তুলনা করুন →
- ঘনত্ব
- 9320 kg/m³ সব মৌলের ঘনত্ব তুলনা করুন →
- মোলার আয়তন
- 0.0181 L/mol
- STP-তে দশা
- কঠিন সব মৌলের STP-তে দশা তুলনা করুন →
- গলনাঙ্ক
- 1544.85 °C সব মৌলের গলনাঙ্ক তুলনা করুন →
- স্ফুটনাঙ্ক
- 1949.85 °C সব মৌলের স্ফুটনাঙ্ক তুলনা করুন →
- আপেক্ষিক তাপধারণ ক্ষমতা
- 0.16 J/(g·K) সব মৌলের আপেক্ষিক তাপধারণ ক্ষমতা তুলনা করুন →
- মোলার তাপধারণ ক্ষমতা
- 27.03 J/(mol·K) সব মৌলের মোলার তাপধারণ ক্ষমতা তুলনা করুন →
- স্ফটিক গঠন
- ষড়ভুজীয় ঘনসন্নিবিষ্ট সব মৌলের স্ফটিক গঠন তুলনা করুন →
রাসায়নিক
- তড়িৎঋণাত্মকতা (পাউলিং)
- 1.25 সব মৌলের তড়িৎঋণাত্মকতা (পাউলিং) তুলনা করুন →
- ইলেকট্রন আসক্তি
- 1.029 eV
- আয়নীকরণ শক্তি (প্রথম)
- 6.184402 eV সব মৌলের আয়নীকরণ শক্তি (প্রথম) তুলনা করুন →
- আয়নীকরণ শক্তি (দ্বিতীয়)
- 12.065042 eV সব মৌলের আয়নীকরণ শক্তি (দ্বিতীয়) তুলনা করুন →
- আয়নীকরণ শক্তি (তৃতীয়)
- 23.660081 eV সব মৌলের আয়নীকরণ শক্তি (তৃতীয়) তুলনা করুন →
- আয়নীকরণ শক্তি (চতুর্থ)
- 42.410146 eV সব মৌলের আয়নীকরণ শক্তি (চতুর্থ) তুলনা করুন →
- আয়নীকরণ শক্তি (পঞ্চম)
- 65.400225 eV সব মৌলের আয়নীকরণ শক্তি (পঞ্চম) তুলনা করুন →
- জারণ অবস্থা
- 0, +1, +2, +3 সব মৌলের জারণ অবস্থা তুলনা করুন →
- যোজ্যতা ইলেকট্রন
- 3 সব মৌলের যোজ্যতা ইলেকট্রন তুলনা করুন →
- ইলেকট্রন বিন্যাস
- [Xe] 6s2 4f13
তাপগতীয়
- গলন তাপ
- 0.12437166 eV সব মৌলের গলন তাপ তুলনা করুন →
- বাষ্পীভবন তাপ
- 1.979582 eV সব মৌলের বাষ্পীভবন তাপ তুলনা করুন →
- ঊর্ধ্বপাতন তাপ
- 2.404519 eV
- পরমাণুকরণ তাপ
- 2.404519 eV
- পরমাণুকরণ এনথালপি
- 2.406592 eV
নিউক্লীয়
- প্রোটন
- 69 সব মৌলের প্রোটন তুলনা করুন →
- নিউট্রন
- 100 সব মৌলের নিউট্রন তুলনা করুন →
- পরিচিত আইসোটোপ
- 39 সব মৌলের পরিচিত আইসোটোপ তুলনা করুন →
- স্থিতিশীল আইসোটোপ
- 1 সব মৌলের স্থিতিশীল আইসোটোপ তুলনা করুন →
- সবচেয়ে স্থিতিশীল আইসোটোপ
- Tm-169
- আবিষ্কারের বছর
- 1879
প্রাচুর্য
- প্রাচুর্য (ভূত্বক)
- 0.52 mg/kg সব মৌলের প্রাচুর্য (ভূত্বক) তুলনা করুন →
- প্রাচুর্য (মহাসাগর)
- 1.7 × 10−7 mg/L সব মৌলের প্রাচুর্য (মহাসাগর) তুলনা করুন →
স্ফটিক গঠন
- জালক ধ্রুবক a
- 354 pm
ইলেকট্রনীয় গঠন
- প্রতি শক্তিস্তরে ইলেকট্রন
- 2, 8, 18, 31, 8, 2 সব মৌলের প্রতি শক্তিস্তরে ইলেকট্রন তুলনা করুন →
শনাক্তকারী
- CAS নম্বর
- 7440-30-4 সব মৌলের CAS নম্বর তুলনা করুন →
- টার্ম প্রতীক
- 2F°7/2
- InChI
- InChI=1S/Tm
- InChI Key
- FRNOGLGSGLTDKL-UHFFFAOYSA-N
ইলেকট্রন বিন্যাস পরিমাপকৃত
Tm: 4f¹³ 6s²[Xe] 4f¹³ 6s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹³ 6s²পারমাণবিক মডেল
আইসোটোপভেদে নিউট্রনের সংখ্যা, ভর ও স্থিতিশীলতা পরিবর্তিত হয় — নিরপেক্ষ পরমাণুর ইলেকট্রন বিন্যাস নয়।
পারমাণবিক মডেলের রূপরেখা, প্রকৃত অনুপাতে নয়।
পারমাণবিক স্বতন্ত্র পরিচয়চিহ্ন
নিঃসরণ / শোষণ বর্ণালি
আইসোটোপের বণ্টন
| ভরসংখ্যা | পারমাণবিক ভর (u) | প্রাকৃতিক প্রাচুর্য | অর্ধায়ু |
|---|---|---|---|
| 169 স্থিতিশীল | ১৬৮.৯৩৪২১৭৯ ± ০.০০০০০২২ | 100.0000% | স্থিতিশীল |
দশা / অবস্থা
কারণ: গলনাঙ্কের (1544.85 °C) চেয়ে 1519.8 °C কম
রূপরেখামূলক, প্রকৃত অনুপাতে নয়
দশান্তর বিন্দু
দশান্তর শক্তি
গলনাঙ্কে 1 mol গলাতে প্রয়োজনীয় শক্তি
স্ফুটনাঙ্কে 1 mol বাষ্পীভূত করতে প্রয়োজনীয় শক্তি
ঊর্ধ্বপাতনাঙ্কে 1 mol ঊর্ধ্বপাতিত করতে প্রয়োজনীয় শক্তি
ঘনত্ব
প্রমিত শর্তে
প্রমিত শর্তে
পারমাণবিক বর্ণালি
69টির মধ্যে 10টি দেখানো হচ্ছে। আয়নের আধান অনুযায়ী সাজানো (ঊর্ধ্বক্রমে)।
সংরক্ষিত বর্ণালিরেখার তথ্য ?
| আয়ন | আধান | মোট রেখা | অবস্থান্তরের সম্ভাবনা | স্তরের নির্দেশক |
|---|---|---|---|---|
| Tm I | 0 | 538 | 408 | 525 |
| Tm II | +1 | 267 | 13 | 13 |
| Tm III | +2 | 186 | 0 | 0 |
সংরক্ষিত শক্তিস্তর তথ্য ?
| আয়ন | আধান | স্তর |
|---|---|---|
| Tm I | 0 | 631 |
| Tm II | +1 | 367 |
| Tm III | +2 | 128 |
| Tm IV | +3 | 8 |
| Tm V | +4 | 2 |
| Tm VI | +5 | 2 |
| Tm VII | +6 | 2 |
| Tm VIII | +7 | 2 |
| Tm IX | +8 | 2 |
| Tm X | +9 | 2 |
আয়নিক ব্যাসার্ধ
| আধান | সমন্বয় | স্পিন | ব্যাসার্ধ |
|---|---|---|---|
| +2 | 6 | তথ্য নেই | 103 pm |
| +2 | 7 | তথ্য নেই | 109.00000000000001 pm |
| +3 | 6 | তথ্য নেই | 88 pm |
| +3 | 8 | তথ্য নেই | 99.4 pm |
| +3 | 9 | তথ্য নেই | 105.2 pm |
যৌগ
আইসোটোপ (1)
| ভরসংখ্যা | পারমাণবিক ভর (u) | প্রাকৃতিক প্রাচুর্য | অর্ধায়ু | ক্ষয়প্রণালি | |
|---|---|---|---|---|---|
| 169 স্থিতিশীল | ১৬৮.৯৩৪২১৭৯ ± ০.০০০০০২২ | 100.0000% | স্থিতিশীল | stable |
বিস্তৃত ধর্ম
সমযোজী ব্যাসার্ধ (বিস্তৃত)
- সমযোজী ব্যাসার্ধ (পিউক্কো)
- 164 pm
- সমযোজী ব্যাসার্ধ (পিউক্কো, দ্বিবন্ধন)
- 131 pm
ভ্যান ডার ওয়ালস ব্যাসার্ধ
- Alvarez
- 279 pm
- UFF
- 337.4 pm
- MM3
- 267 pm
পারমাণবিক ও ধাতব ব্যাসার্ধ
- পারমাণবিক ব্যাসার্ধ (রাম)
- 271 pm
সংখ্যায়ন স্কেল
- Mendeleev
- 37
- Pettifor
- 22
- Glawe
- 20
তড়িৎঋণাত্মকতার স্কেল
- Ghosh
- 0
- Miedema
- 3
- Gunnarsson–Lundqvist
- 6
- Robles–Bartolotti
- 5
মেরুকরণযোগ্যতা ও বিচ্ছুরণ
- দ্বিমেরু মেরুকরণযোগ্যতা
- 144 a.u.
- দ্বিমেরু মেরুকরণযোগ্যতা (অনিশ্চয়তা)
- 15 a.u.
- C₆ (Gould–Bučko)
- 2020 Ha·Bohr6
মিডেমা পরামিতি
- মিডেমা মোলার আয়তন
- 18.12 cm3/mol
- মিডেমা ইলেকট্রন ঘনত্ব
- 2
সরবরাহের ঝুঁকি ও অর্থনীতি
- উৎপাদনের কেন্দ্রীভবন
- 97
- আপেক্ষিক সরবরাহের ঝুঁকি
- 10
- মজুতের বণ্টন
- 50
- রাজনৈতিক স্থিতিশীলতা (শীর্ষ উৎপাদক)
- 24
- রাজনৈতিক স্থিতিশীলতা (সর্বাধিক মজুতধারী)
- 24
দশান্তর ও রূপভেদ
| গলনাঙ্ক | 1818.15 K |
| স্ফুটনাঙ্ক | 2223.15 K |
জারণ অবস্থার শ্রেণি
উন্নত তথ্যসূত্রের উপাত্ত
আচ্ছাদন ধ্রুবক (13)
| n | অরবিটাল | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 1.3437 |
| 2 | p | 4.3588 |
| 2 | s | 18.0522 |
| 3 | d | 13.6257 |
| 3 | p | 20.5239 |
| 3 | s | 21.0816 |
| 4 | d | 36.056 |
| 4 | f | 40.366 |
| 4 | p | 33.012 |
| 4 | s | 31.8624 |
স্ফটিক ব্যাসার্ধের বিস্তারিত (5)
| আধান | CN | স্পিন | rcrystal (pm) | উৎস |
|---|---|---|---|---|
| 2 | VI | 117 | ||
| 2 | VII | 123 | ||
| 3 | VI | 102 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | VIII | 113.4 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | IX | 119.2 | from r^3 vs V plots, |
আইসোটোপের ক্ষয়প্রণালি (58)
| আইসোটোপ | মোড | তীব্রতা |
|---|---|---|
| 144 | p | — |
| 144 | B+ | — |
| 145 | p | 100% |
| 146 | p | 100% |
| 146 | B+ | — |
| 146 | B+p | — |
| 147 | B+ | 85% |
| 147 | p | 15% |
| 148 | B+ | 100% |
| 148 | B+p | — |
এক্স-রে বিক্ষেপণ গুণক (514)
| শক্তি (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 10 | — | 0.17918 |
| 10.1617 | — | 0.18356 |
| 10.3261 | — | 0.18805 |
| 10.4931 | — | 0.19265 |
| 10.6628 | — | 0.19737 |
| 10.8353 | — | 0.2022 |
| 11.0106 | — | 0.20714 |
| 11.1886 | — | 0.21221 |
| 11.3696 | — | 0.21741 |
| 11.5535 | — | 0.22273 |
অতিরিক্ত তথ্য
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
5.2×10-1 milligrams per kilogram
তথ্যসূত্র (1)
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
1.7×10-7 milligrams per liter
তথ্যসূত্র (1)
তথ্যসূত্র
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Thulium.
The element property data was retrieved from publications.