铥

铥是一种化学元素，符号Tm，原子序数69，是一种金属。铥是第二稀少的镧系元素（仅次于钷，后者仅痕量存在于地球上），是一种质软、容易加工的金属，具有明亮的银灰色光泽，在空气中缓慢氧化而失去光泽。铥价格昂贵且相当稀有，通常被用于在便携式透视设备和固态激光器作为辐射源。

1879年瑞典科学家克莱夫从铒土中分离出铥和钬两种新元素。铥在地壳中的含量为十万分之二，是稀土元素中含量最少的元素，主要存在于磷钇矿和黑稀金矿中，天然稳定同位素只有铥169。

铥元素在自然界中从不以单质形式存在，它于其他稀土元素的矿物中少量存在，常与钇和钆共生，此外铥也存在于独居石、捕虏岩和黑稀金矿中存在。它其在地壳中的质量丰度为0.5毫克/千克，摩尔丰度为0.0005‰(随着地区不同，该值在0.0004‰-0.0008‰间变动)，在海水中则为0.00025‰。在太阳系中质量丰度为0.0000002‰，摩尔丰度为0.000000001‰。铥在中国的储量最大，此外在澳大利亚、巴西、格陵兰、印度、坦桑尼亚和美国的储量也较丰富。铥是地球上除了钷之外存量最少的稀土元素。

铥广泛应用于高强度发电光源、激光、高温超导体等领域中。

铥主要从河沙中存在的独居石矿石(含有0.007%铥)通过离子交换发生产。新的离子交换和溶剂抽提使得稀土元素的分离变得更为容易，使得提炼铥的成本大幅降低。现今铥主要来源于中国南方的离子交换树脂的生产。该处生产的稀土元素中，三分之二是钇，铥大约占0.5%(十分稀有，和镥相当)。铥金属可由在金属镧或钙在密闭容器中还原氧化铥获得。

铥已知没有生物学作用，尽管少量的铥能刺激新陈代谢，可溶性铥盐具有轻微的毒性，但不溶性铥盐是无毒的。注入铥盐溶液会引起肝脏和脾脏的退化和血红蛋白含量的波动。铥引起的肝脏损害在雄性大鼠中比雌性大鼠中更为普遍；尽管如此，铥仍被归为低毒。在人体中，铥含量最高的器官是肝脏、肾脏和骨骼。每个人每年通常会摄入几微克的铥。植物的根系不会吸收铥。铥在蔬菜干重中所占的比率大约为十亿分之一。铥的粉尘具有吸入和消化毒性，在空气中可能引起爆炸。放射性的铥会引致放射疾病。

用金属钙还原无水氟化物可制得金属铥。氧化铥的还原-蒸馏法。因为铥具有高蒸气压,而还原剂镧的蒸气压低,故可用氧化铥的还原蒸馏法制备金属铥,用此法制得的产品纯度较高。La:1754℃时,蒸气压为1.33Pa,2217℃时,蒸气压为133.32PaTm:850℃时,蒸气压为1.33Pa,1095℃时,蒸气压为133.32Pa反应中产生的Tm可通过挥发从反应器中移去,故可促使该反应进行完全。还原-蒸馏工艺流程在空气中将氧化铥在800℃下加热15h,以除掉可能吸收的H2O和CO2。将在1800℃下真空中熔化处理过的金属镧镟成金属屑。将经灼热处理过的Tm2O3和La金属屑[过量15%(质量)]混匀,经过压锭[锭压(9.8～49)×107Pa]装入一个直径6.4cm长25.4cm的Ta坩埚中,在坩埚上部装接上一个20cm长的Ta冷凝器,以及一个Ta挡板,以防止过量的氧化物颗粒被带出。将这个装置放入真空感应炉的高温区。当系统抽空至压力小于01Pa时,开始加热,经2h升温至最高温度1600℃,并在该温度下保持另外2h。慢慢升温很重要,因为如果升温过快,会引起La熔化,并跑到坩埚的底部,影响反应物的接触。被还原金属蒸馏出反应区,凝聚在冷凝器上。产率98%。当冷凝器的温度为300～500℃时,冷凝的金属具有较大的结晶颗粒,于空气中稳定。但在冷凝温度较低时,凝聚的金属颗粒较细,在空气中易燃。一次还原-蒸馏的产品纯度可达99.5%以上,但仍含有几百个10-6数量级的La、O和H。这些杂质在经过重蒸馏或升华可获进一步降低。升华温度为800℃,冷凝温度约500℃,升华中可使用还原-蒸馏所用的坩埚,不过事先应将坩埚用酸浸洗,并在1800℃温度下真空除气。