థూలియం

థూలియం (Tm) పరమాణు సంఖ్య 69 కలిగిన రసాయన మూలకం. ఇది లాంథనైడ్ సిరీస్‌లో పదమూడవది, చివరి నుండి మూడవది. ఇతర లాంథనైడ్‌ల లాగానే దీనికి కూడా అత్యంత సాధారణ ఆక్సీకరణ స్థితి +3. ఇది ఆక్సైడ్లు, హాలైడ్లు తదితర సమ్మేళనాలలో కనిపిస్తుంది. అయితే, +2 ఆక్సీకరణ స్థితి కూడా స్థిరంగానే ఉంటుంది. సజల ద్రావణంలో, ఇతర చివరి లాంథనైడ్ల సమ్మేళనాల వలె, కరిగే థూలియం సమ్మేళనాలు తొమ్మిది నీటి అణువులతో సమన్వయ సముదాయాలను ఏర్పరుస్తాయి.

రేడియోధార్మికంగా అస్థిరమైన ప్రోమేథియం తర్వాత భూమిపై ట్రేస్ పరిమాణంలో మాత్రమే కనిపించే థూలియం అతి తక్కువ సమృద్ధిగా ఉండే లాంథనైడ్లలో రెండవది. ఇది ప్రకాశవంతమైన వెండి-బూడిద రంగుతో సులభంగా వర్కబుల్ లోహం. ఇది చాలా మెత్తమ్నైనది, గాలిలో నెమ్మదిగా మసకబారుతుంది. అధిక ధర అరుదుగా ఉండే లభ్యత  ఉన్నప్పటికీ, పోర్టబుల్ ఎక్స్-రే పరికరాలలో, కొన్ని సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లలో థూలియంను రేడియేషన్ మూలంగా ఉపయోగిస్తారు. జీవుల్లో దీనికి ముఖ్యమైన పాత్రేమీ లేదు. విషం కాదు.

లక్షణాలు

భౌతిక లక్షణాలు 
స్వచ్ఛమైన థూలియం లోహం ఒక ప్రకాశవంతమైన, వెండి మెరుపును కలిగి ఉంటుంది, ఇది గాలికి బహిర్గతం అయినప్పుడు మసకబారుతుంది. లోహాన్ని కత్తితో కోయవచ్చు.  ఇది 2 నుండి 3 వరకు మొహ్స్ కాఠిన్యం కలిగి ఉంటుంది; అది సుతిమెత్తగా, సాగేలా ఉంటుంది.  32 K కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద థూలియం ఫెర్రో అయస్కాంతం, 32 - 56 K మధ్య యాంటీఫెరో మాగ్నెటిక్, 56 K పైన పారా అయస్కాంతం. 

థూలియంకు రెండు ప్రధాన అలోట్రోప్‌ లున్నాయి. అవి: టెట్రాగనల్ α-Tm, మరింత స్థిరమైన హెక్సాగనల్ β-Tm.

రసాయన లక్షణాలు 
థూలియం గాలిలో నెమ్మదిగా మసకబారుతుంది. 150 °C వద్ద కాలిపోయి, థూలియం(III) ఆక్సైడ్ ఏర్పడుతుంది : 

 

థూలియం చాలా ఎలక్ట్రోపోజిటివ్. చల్లటి నీటితో నెమ్మదిగాను, వేడి నీటితో చాలా త్వరగానూ చర్య జరిపి థూలియం హైడ్రాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది:

 

థూలియం అన్ని హాలోజన్‌లతో చర్య జరుపుతుంది. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద చర్యలు నెమ్మదిగా ఉంటాయి, కానీ 200 °C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చాలా చురుగ్గా ఉంటాయి:

  (తెలుపు)
  (పసుపు)
  (తెలుగు)
  (పసుపు)

థూలియం పలుచని సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్‌లో తక్షణమే కరిగి, లేత ఆకుపచ్చ Tm(III) అయాన్‌లను కలిగి ఉండే ద్రావణాలను ఏర్పరుస్తుంది. కాంప్లెక్స్‌లు:

ఐసోటోపులు 
థూలియం యొక్క ఐసోటోప్‌లు  నుండి వరకు ఉంటాయి. అత్యంత సమృద్ధిగా ఉండే స్థిరమైన  ఐసోటోప్‌కు ముందు జరిగే ప్రాథమిక క్షయం మోడ్ ఎలక్ట్రాన్ క్యాప్చర్. ఆ తర్వాతి ప్రాథమిక మోడ్ బీటా ఎమిషన్.  కంటే ముందు ప్రాథమిక క్షయంలో ఏర్పడే ఉత్పత్తులు మూలకం 68 (ఎర్బియం) ఐసోటోప్‌లు, ప్రాథమిక ఉత్పత్తులు మూలకం 70 (యిటర్బియం) ఐసోటోప్‌లు. 

థూలియం-169 అనేది థూలియం యొక్క ఏకైక ఆదిమ ఐసోటోప్. ఇది స్థిరంగా ఉండే ఏకైక థూలియం ఐసోటోప్; ఇది చాలా సుదీర్ఘమైన అర్ధ-జీవితంతో హోల్మియం -165కి ఆల్ఫా క్షయం చెందుతుందని అంచనా వేయబడింది.   ఎక్కువ కాలం జీవించే రేడియో ఐసోటోప్‌లు థూలియం-171 (దీని అర్ధ జీవితం 1.92 సంవత్సరాలు), థూలియం-170 (128.6 రోజుల అర్ధ జీవితం). చాలా ఇతర ఐసోటోప్‌లు కొన్ని నిమిషాలు లేదా అంతకంటే తక్కువ అర్ధ జీవితాలను కలిగి ఉంటాయి.  థూలియంకు 35 ఐసోటోపులు, 26 న్యూక్లియర్ ఐసోమర్‌లు ఉన్నట్లు కనుగొన్నారు.  169 పరమాణు ద్రవ్యరాశి యూనిట్ల కంటే తేలికైన థూలియం యొక్క చాలా ఐసోటోప్‌లు ఎలక్ట్రాన్ క్యాప్చర్ లేదా బీటా-ప్లస్ క్షయం ద్వారా క్షీణిస్తాయి. అయితే కొన్ని మాత్రం ముఖ్యమైన ఆల్ఫా క్షయం లేదా ప్రోటాన్ ఉద్గారాలను ప్రదర్శిస్తాయి. భారీ ఐసోటోపులు బీటా-మైనస్ క్షీణతకు లోనవుతాయి.

అప్లికేషన్లు

లేజర్ 
హోల్మియం - క్రోమియం -థూలియం ట్రిపుల్-డోప్డ్ యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (, లేదా ) అనేది అధిక సామర్థ్యంతో కూడిన క్రియాశీల లేజర్ మాధ్యమ పదార్థం. ఇది 2080 nm లో ఇన్‌ఫ్రా-రెడ్‌లోప్రసరిస్తుంది. సైనిక అనువర్తనాలు, ఔషధం, వాతావరణ శాస్త్రంలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు. సింగిల్-ఎలిమెంట్ థూలియం-డోప్డ్ YAG (Tm:YAG) లేజర్‌లు 2010nm లో పనిచేస్తాయి.  థూలియం-ఆధారిత లేజర్‌ల తరంగదైర్ఘ్యం గాలిలో లేదా నీటిలో కనిష్ట గడ్డకట్టే లోతుతో, కణజాలం యొక్క ఉపరితల అబ్లేషన్‌కు చాలా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. ఇది లేజర్ ఆధారిత శస్త్రచికిత్స కోసం థూలియం లేజర్‌లను ఆకర్షణీయంగా చేస్తుంది.

మూలాలు 

మూలకాలు