툴륨 원소의 성질과 이용

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툴륨(Thulium, Tm) 원소의 성질과 이용

  

󰋯  원자번호：69

󰋯  족：3족(6주기), 란타넘족의 13번째 희토류 금속원소

󰋯  원자량：168.93421

󰋯  상대밀도(비중)：9.32 g/cm^-3

󰋯  각 전자궤도의 전자 수：2, 8, 18, 31, 8, 2

󰋯  mp：1,545℃ / 󰋯  bp：1,950℃

 

툴륨은 란타넘족 원소 중에서 프로메튬 다음으로 희귀한 존재로서, 다른 희토류 금속원소를 추출할 때 부산물로 미량(微量) 생산된다. 밝은 은회색 광택을 가진 이 금속 원소는 스웨덴의 화학자 클레베(Per Teodor Cleve 1840～1905)가 1879년에 ‘어비아’(erbia, 산화어븀)라는 광물에서 발견했다. 클레베는 이 광물 속에서 툴륨과 동시에 67번원소인  홀뮴도 같은 해에 발견했다.

 

이 원소의 이름이 된 툴륨은 스칸디나비아의 옛 명칭인 툴레(Thule)에서 따온 것이다. 툴륨은 원자번호 81인 탈륨(tallium)과 발음이 비슷하다.

 

툴륨이 포함된 중요 광석은 모나자이트인데, 모나자이트 성분의 약 7000분의 1이 툴륨이다. 거의 모든 희토류 금속원소가 들어있는 모나자이트는 극히 제한된 지역(인도, 브라질의 특정 지역 강모래와 플로리다의 해변모래)에서 산출되며, 툴륨은 이온교환법으로 원광에서 추출한다.

 

 

툴륨 역시 다른 란타넘족 원소들처럼 연성과 전성이 뛰어나며, 칼로 자를 수 있을 정도로 무르다. 툴륨은 절대온도 32K 이하에서는 강자성을, 32-56K에서는 반자성을, 그리고 56K 이상에서는 상자성을 갖는 자성체입니다(66번 원소 Dy 참조).

 

툴륨은 공기 중에서 매우 느리게 산화되지만, 온도가 150℃ 이상이면 불타면서 산화툴륨(Tm₂O₃)으로 된다. 또한 핼러젠 원소들과 잘 화합하여 독특한 색을 나타낸다. 이런 툴륨은 매우 고가이지만 외과 수술용 레이저, 휴대용 X레이 장치 등에 잘 이용되고 있다.

 

 

어븀 원소의 성질과 이용