थुलियम (Thulium)

थुलियम हे आवर्त सारणीतील गट ३ ब मधील विरल मृत्तिका समूहापैकी एक धातुरूप मूलद्रव्य आहे. याची रासायनिक संज्ञा Tm अशी असून अणुक्रमांक ६९ आणि अणुभार १६८·९३४ इतका आहे. थुलियमचे १६९ अणुभार असलेले समस्थानिक स्थिर असून फक्त तेच नैसर्गिक रीत्या आढळते.

इतिहास : पेअर टिऑडॉर क्लेव्हे यांनी १८७८ मध्ये थुलियमाचा शोध लावला. १९११ मध्ये चार्ल्‌स जेम्स यांनी शुद्ध स्वरूपातील त्याचे ऑक्साइड तयार केले. १९३३ मध्ये थुलियम धातू शुद्ध स्वरूपात वेगळी करण्यात आली. थूली (Thule म्हणजे अति उत्तरेकडील) या ग्रीक वा लॅटिन शब्दावरून क्लेव्हे यांनी मूलद्रव्याच्या ऑक्साइडाला थुलिया हे नाव दिले व त्यावरूनच मूलद्रव्याला थुलियम हे नाव पडले आहे.

आढळ : समर्स्काइट, मोनॅझाइट, झेनोटाइम व यूक्झेनाइट या खनिजांत थुलियम अत्यल्प प्रमाणात असते. सर्व विरल मृत्तिकांमध्ये ती सर्वांत अत्यल्प प्रमाणात सापडते.

निष्कर्षण : निर्जल थुलियम फ्ल्युओराइडाचे कॅल्शियमाच्या साहाय्याने उष्णतेने क्षपण करून किंवा थुलियम ऑक्साइड व लँथॅनम धातू यांचे निर्वातात ऊर्ध्वपातन (Distillation) करून थुलियम मिळवितात.

२ TmF₃ +  ३ Ca  → २ Tm  + ३ CaF₂

भौतिक गुणधर्म : थुलियम हे लँथॅनाइड श्रेणीतील मूलद्रव्य आहे. याचा रंग चकचकीत चंदेरी असा असतो. थुलियमाच्या उकळबिंदूला त्याचा बाष्पदाब अति-उच्च असतो. –२६३^° से. पेक्षा कमी तापमानाला ती लोहचुंबकीय असते.

रासायनिक गुणधर्म : हवा व पाणी यांनी थुलियमचे ऑक्सिडीभवन होते. १५०^० से. तापमानाला थुलियमचा ऑक्सिजनशी संयोग होऊन थुलियम (III) ऑक्साइड तयार होते.

४ Tm + ३ O₂ → २ Tm₂O₃

पाण्याबरोबर त्याची मंद गतीने विक्रिया होते. परंतु गरम पाण्यासोबत जलद विक्रिया होऊन थुलियम हायड्रॉक्साइड तयार होते.

२ Tm + ६ H₂O → २ Tm (OH)₃ + ३ H₂

विरल अम्‍लात थुलियम विरघळतो. थुलियमाची संयुगे फिकट हिरवी असून त्यांच्या विद्रावांना हिरवट छटा येते.

थुलियमची हॅलोजनांसोबत कोठी तापमानाला मंद विक्रिया होते, परंतु २००^० से. तापमानाला जलद विक्रिया होते.

२ Tm + ३ F₂  →  २ TmF₃    (पांढरा)

२ Tm + ३ Cl₂ → २ TmCl₃    (पिवळा)

२ Tm + ३ Br₂ → २ TmBr₃    (पांढरा)

२ Tm + ३ I₂ → २ TmI₃    (पिवळा)

उपयोग : थुलियम (१६९) वर न्यूट्रॉनांचा भडिमार केला असता थुलियम (१७०) हा किरणोत्सर्गी (Radioactive) समस्थानिक मिळतो. याचा अर्धायुकाल १२९ दिवसांचा आहे. थुलियम (१७०) मधून ८४ Kev ऊर्जेचे क्ष–किरण उत्सर्जित होतात. यामुळे त्याचा उपयोग सुवाह्य क्ष–किरण यंत्रात करतात. हे यंत्र चालविण्यास विजेची गरज लागत नाही. या यंत्राचा उपयोग यंत्राचे अतिशय कमी जाडीचे भाग तपासणे, पुरातन वस्तूंचे परीक्षण करणे, वैद्यकशास्त्र इत्यादींमध्ये करतात.

पहा : लँथॅनाइड श्रेणी; विरल मृत्तिका.

संदर्भ :

• Topp, N. E. The Chemistry of the Rare Earth Elements, Amsterdam, 1965.
• https://www.webelements.com/thulium/chemistry.html