Sobre o Túlio
O túlio é um metal facilmente trabalhável com um brilho cinza-prateado brilhante. É bastante macio e mancha lentamente no ar. Apesar de seu alto preço e raridade, o túlio é usado como fonte de radiação em aparelhos portáteis de raios-X. O túlio é o décimo terceiro e terceiro último elemento da série dos lantanídeos.
Resumo
| Elemento | Túlio |
| Número atômico | 69 |
| Categoria do elemento | Metal de terras raras |
| Fase em STP | Sólido |
| Densidade | 9,321 g/cm3 |
| Resistência à tração | N/D |
| Força de rendimento | N/D |
| Módulo de elasticidade de Young | 74 GPa |
| Escala de Mohs | N/D |
| Dureza Brinell | 470 MPa |
| Dureza Vickers | 520 MPa |
| Ponto de fusão | 1545 °C |
| Ponto de ebulição | 1950 °C |
| Condutividade térmica | 17 W/mK |
| Coeficiente de Expansão Térmica | 13,3 µm/mK |
| Calor específico | 0,16 J/gK |
| Calor de fusão | 16,84 kJ/mol |
| Calor da vaporização | 191 kJ/mol |
| Resistividade elétrica [nanoOhm meter] | 676 |
| Suscetibilidade Magnética | +25500e-6 cm3/mol |
O metal puro e o composto têm poucos usos comerciais: por ser muito raro e caro e ter pouco a oferecer, o túlio encontra pouca aplicação fora da pesquisa química. Túlio tem sido usado para criar lasers. Os lasers de túlio requerem menos resfriamento e funcionam muito bem em altas temperaturas e são usados em satélites. Quando o túlio estável (Tm-169) é bombardeado em um reator nuclear, ele pode servir posteriormente como fonte de radiação em dispositivos portáteis de raios-X. Túlio-170 está ganhando popularidade como fonte de raios X para tratamento de câncer via braquiterapia. Túlio tem sido usado em supercondutores de alta temperatura de forma semelhante ao ítrio. O túlio potencialmente tem uso em ferritas, materiais magnéticos cerâmicos que são usados em equipamentos de micro-ondas. O sulfato de cálcio dopado com túlio tem sido utilizado em dosímetros de radiação pessoais porque pode registrar, por sua fluorescência, níveis especialmente baixos. Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Túlio puro estavam em torno de 70000 $/kg. O túlio é extraído principalmente de minérios de monazita (~0,007% de túlio) encontrados em areias de rios, por meio de troca iônica. Monazita é um minério importante para tório, lantânio e cério. É frequentemente encontrado em depósitos de placer. Índia, Madagascar e África do Sul têm grandes depósitos de areias monazíticas. Os depósitos na Índia são particularmente ricos em monazita. Aproximadamente 50 toneladas por ano de óxido de túlio são produzidas. Fonte: www.luciteria.com
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica. Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa. Veja também: Resistência dos Materiais A resistência à tração final do Túlio é N/A. O limite de escoamento do Túlio é N/A. O módulo de elasticidade de Young do Túlio é N/A. Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado. A dureza Brinell do Túlio é de aproximadamente 470 MPa. O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa. A dureza Vickers do Túlio é de aproximadamente 520 MPa. A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral. O túlio tem uma dureza de aproximadamente N/A. Veja também: Dureza dos Materiais Uma possível estrutura cristalina do Túlio é a estrutura compacta hexagonal. Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais. Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais
O ponto de fusão do Túlio é 1545 °C. O ponto de ebulição do Túlio é 1950 °C. Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. A condutividade térmica do Túlio é 17 W/(m·K). As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases. O coeficiente de expansão térmica linear de Túlio é 13,3 µm/(m·K). A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura. O calor específico do Túlio é 0,16 J/g K. A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra. O calor latente de fusão do Zúlio é 16,84 kJ/mol. O calor latente de vaporização do Zúlio é 191 kJ/mol. Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.
A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores. Veja também: Propriedades Elétricas A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente. Veja também: Propriedades Magnéticas
A resistividade elétrica do Túlio é 676 nΩ⋅m. A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o Túlio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica. A suscetibilidade magnética do Túlio é +25500e-6 cm3/mol. No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do Túlio em resposta a um campo magnético aplicado.
Aplicações de Túlio
Produção e Preço do Túlio
Propriedades Mecânicas do Túlio
Força do Túlio
Resistência à tração final do Túlio
Força de rendimento do Túlio
Módulo de Elasticidade do Túlio
Dureza do Túlio
Túlio – Estrutura Cristalina
Estrutura Cristalina de Túlio
Força dos Elementos
Elasticidade dos Elementos
Dureza dos Elementos
Propriedades Térmicas do Túlio
Túlio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição
Túlio – Condutividade Térmica
Coeficiente de Expansão Térmica do Túlio
Túlio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização
Ponto de fusão dos elementos
Condutividade Térmica dos Elementos
Expansão Térmica dos Elementos
Capacidade de Calor dos Elementos
Calor de Fusão de Elementos
Calor de Vaporização dos Elementos
Túlio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética
Resistividade Elétrica do Túlio
Suscetibilidade Magnética do Túlio
Resistividade Elétrica dos Elementos
Suscetibilidade Magnética dos Elementos
Outras propriedades do Túlio
