A túlium egy ritka, lágy, ezüstfehér fém, amely a lantanidák csoportjába tartozik. Vegyjele Tm, rendszáma 69. A periódusos rendszerben a lantanidák közé tartozik, és a legkevésbé gyakori elemek egyike. Kéregben való előfordulása rendkívül alacsony, átlagosan csak 0.5 ppm (részecske per millió), ami nagyon ritkának számít még a ritkaföldfémek között is.
A túlium előfordulása és kinyerése
A túliumot leginkább monazit és baznázas nevű ásványokban találjuk meg, amelyek többnyire más ritkaföldfémekkel együtt fordulnak elő. Ezek az ásványok főleg Kínában, Brazíliában, Indiában, Ausztráliában és az USA-ban találhatók. Bár a túlium önállóan nagyon ritka, ezekből az ásványokból történő kivonása során nyerhető ki.
A túlium kinyerése főleg ioncserés eljárásokkal és folyadék-folyadék extrakcióval történik. Ezek az eljárások lehetővé teszik a különböző ritkaföldfémek szétválasztását egymástól. A nyers anyagot először finoman őrlik és kezelik savakkal, hogy elváljanak a különböző elemek. Ezután a különféle fizikai és kémiai módszerek segítségével tisztítják meg a túliumot.
A túlium felhasználása
A túlium felhasználása viszonylag korlátozott. Egyik legfontosabb alkalmazása az orvostudományban van, például izotópja, a Tm-170 használható sugárterápiás célokra rákos daganatok kezelésére. Emellett fontos szerepe van bizonyos speciális lézerekben is, amelyeket kutatásban és orvosi eszközökben alkalmaznak.
Az iparilag értékes tulajdonságai miatt – mint például az alacsony munkahőmérsékleten való stabilitása – néha használják ötvözetekben is, hogy javítsák azok fizikai tulajdonságait vagy korrózió elleni ellenállását.
A túlium tulajdonságai
A túlium fizikai és kémiai tulajdonságai
A túliumot leginkább erősödő lágyító hatása miatt értékelik a technológiai iparban. Kiemelkedően magas sugárzási elnyelési képessége miatt használják sugárzásvédelmi berendezésekben is. Ráadásul rendkívül alacsony munkahőmérséklete (-269 °C) miatt különösen alkalmas alacsony hőmérsékletű fizikai kísérletekhez.
A túlium jól formálható és megmunkálható fém, ami könnyen ötvöződik más fémekkel, így nikkellel, acéllal és platinával. Ez teszi lehetővé például, hogy stabil ötvözeteket hozzanak létre vele, amelyek jobban ellenállnak a korróziónak és a magas hőmérsékleteknek. Azonban a túlium oxidációs állapota +3 az legstabilabb, ami korlátozza annak vegyi reaktivitását.
A túlium alkalmazásai
Elektromos és hővezetési tulajdonságai közepesen jók, ami további alkalmazási lehetőségeket nyit meg az elektronika és más iparágak számára. Különösen fontos szerepet játszik az optikai eszközökben, például lézerekben, ahol a túlium-dopált kristályok kiemelkedő teljesítményt nyújtanak.
Ezenfelül a túlium izotópjait használják orvosi képalkotásban és rákkezelésben is. A Tm-170 izotóp például hasznos lehet bizonyos típusú daganatok pontos lokalizálásában és terápiás kezelésében.
Végül, de nem utolsósorban, a túlium biológiai szerepe korlátozott; nincs ismert biológiai funkciója az élő szervezetekben. Ennek ellenére kutatások folynak annak érdekében, hogy feltárják lehetséges biomedicinális alkalmazásait.
Összességében a túlium egy ritka és értékes elem, melynek speciális tulajdonságai számos modern technológiai alkalmazást tesznek lehetővé.