ツリウム
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Date: 27/11/2020

ツリウム, by Wikipedia https://ja.wikipedia.org/wiki?curid=10751 / CC BY SA 3.0

#ツリウム
ツリウム (英: thulium [ˈθjuːliəm]) は原子番号69の元素。
元素記号は Tm。
ランタノイド系列の13番目の元素である。
他のランタノイドと同様に、もっとも一般的な酸化数は+3であり、酸化物、ハロゲン化物などの化合物で見られる。
ただし、系列の後半であるため、+2の酸化数も結果生じるほぼ完全な4f殻によっても安定化される。
水溶液中では、ほかの後半のランタノイドの化合物と同様に、可溶性のツリウム化合物は9つの水分子と錯体を形成する。
 1879年、スウェーデンの化学者ペール・テオドール・クレーベは希土類酸化物であるエルビアからそれまで知られていなかった2つの成分を分離し、これをホルミアとツリアと呼んだ。
これらはそれぞれホルミウムとツリウムの酸化物である。
ツリウム金属の比較的純粋な試料は、1911年に初めて得られた。
 地球上で微量にしか見られない放射能的に不安定なプロメチウムに次いで、ランタノイドで2番目に少ない元素である。
加工が簡単な金属で、明るく銀灰色の光沢がある。
かなり柔らかく空気中でゆっくりと変色する。
高価で希少であるにも関わらず、持ち運びできるX線装置や一部の固体レーザーの放射線源として使用されている。
生物学的に重要な役割はなく、特に毒性はない。
 ツリウムは1879年にスウェーデンの化学者ペール・テオドール・クレーベにより、他の希土類元素の酸化物に含まれる不純物を探すことで発見された（この方法はこのとき以前にいくつかの希土類元素を発見するためにカール・グスタフ・モサンデルが使用した方法と同じであった）。
クレーベは、エルビア(Er2O3)の混合物のうち知られているものをすべて取り除くことから始めた。
追加処理により、茶色と緑色の2つの新たな物質を得た。
茶色の物質はホルミウムの酸化物であり、クレーベによりホルミアと呼ばれた。
緑の物質は未知の元素の酸化物であり、この酸化物をツリアと呼んだ。
元素名であるツリウムは、スカンジナビアまたはアイスランドに関連する古代ギリシア語の地名であるトゥーレにちなんで命名された。
ツリウムの原子記号はTuであったが、Tmに変更された。
 ツリウムは非常に珍しかったため、初期の研究者は実際に緑色を見るのに十分な量を精製することができなかった。
エルビウムが次第に除かれるにつれて、2つの特徴的な吸収帯の強度が強くなるのを分光的に観察するのに甘んじるしかなかった。
ほぼ純粋なツリウムを得た最初の研究者は、ダーラムのニューハンプシャー大学で大規模な研究を行ったチャールズ・ジェームスであった。
彼は1911年に自身で発見した臭素酸分別再結晶法を使用して精製を行った結果を報告した。
材料が均質であることを確立するために15,000回の精製操作を必要とした。
 高純度の酸化ツリウムは、イオン交換分離技術が採用されて1950年代後半に初めて商業的に提供された。
American Potash & Chemical CorporationのLindsay Chemical Divisionは純度99%と99.9%の酸化ツリウムを提供していた。
純度99.9%の1キログラムあたりの価格は1959年から1998年までで4,600米ドルから13,300米ドルの間で推移し、ランタノイドの中ではルテチウムに次いで2番目に高かった。
 純粋なツリウム金属は明るく銀色の光沢があり、空気にさらされると変色する。
モース硬度が2から3であるため、ナイフで切ることができる。
展性と延性がある。
32 Kでは強磁性、32～56 Kでは反強磁性、56 K以上では常磁性である。
 2つの主な同素体、正方晶のα-Tmとより安定な六方晶のβ-Tmがある。
 ツリウムは空気中でゆっくりと変色し、150 °Cで容易に燃焼して酸化ツリウム(III)を形成する: 4 Tm + 3 O2 → 2 Tm2O3 かなり電気陽性であり、冷水とはゆっくり、温水とはかなり速く反応して水酸化ツリウムを形成する: 2 Tm (s) + 6 H2O (l) → 2 Tm(OH)3 (aq) + 3 H2 (g) ツリウムはすべてのハロゲンと反応する。
反応は室温で遅いが、200 °Cを超えると激しくなる。
: 2 Tm (s) + 3 F2 (g) → 2 TmF3 (s) (白) 2 Tm (s) + 3 Cl2 (g) → 2 TmCl3 (s) (黄) 2 Tm (s) + 3 Br2 (g) → 2 TmBr3 (s) (白) 2 Tm (s) + ...