Оксид тулия(III)
Оксид тулия(III) — бинарное неорганическое соединение тулия и кислорода с химической формулой Tm2O3.
| Оксид тулия(III) | |
|---|---|
| Общие | |
| Систематическое наименование |
Оксид тулия(III) |
| Традиционные названия | Сесквиоксид тулия |
| Хим. формула | Tm2O3 |
| Физические свойства | |
| Состояние | твёрдое |
| Молярная масса | 385,866 г/моль |
| Плотность | 8,88 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | 2380 °C |
| Коэфф. тепл. расширения | 6,8·10−6 K−1[1][2] |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 12036-44-1 |
| PubChem | 159411 |
| Рег. номер EINECS | 234-851-6 |
| SMILES | |
| InChI | |
| ChemSpider | 140188 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Получение
Оксид тулия может быть получен путём окисления металлического тулия в атмосфере кислорода
или термическим разложением нитратов, оксалатов, сульфатов, карбонатов на воздухе выше 800—900 °C.
Физические свойства
Оксид тулия(III) представляет собой бесцветные кристаллы. Имеет кубическую кристаллическую решетку типа NaCl (пространственная группа Ia3) с периодом решетки 1,4866 нм. При температурах выше 2280 °C кубическая решетка переходит в гексагональную с параметрами c = 0,604 нм и а = 0,378 нм.
Также образует моноклинную решетку (пространственная группа C2/m) с параметрами решетки а = 1,318 нм, b = 0,3447 нм, c = 0,8505 нм, β = 100o20', которая стабильна выше 1005 °C при внешнем давлении 4 ГПа. Метастабильная моноклинная фаза в оксиде тулия может быть получена путём закалки с последующим снятием давления[3][4].
При температурах выше 1500 °C в вакууме, среде инертного газа или водорода теряет незначительное количество кислорода до состава Tm2.00O2.80.
Является антиферромагнетиком с шириной запрещенной зоны 5,1 эВ и магнитной восприимчивостью 78340∙10−6 см3/моль[5].
Имеет следующие физико-механические свойства[1][2]:
- Коэффициент Пуассона 0,292
- Модуль упругости 162,2 ГПа
- Модуль сдвига 62,9 ГПа
- Прочность на изгиб 138 МПа
Применение
Используется в качестве рабочей формы изотопа Tm-170 в радиоизотопных источниках энергии с удельной мощностью 2-3 Вт/г или объемной мощностью 18-27 Вт/см3[1].
Как активатор в люминофорах.
В качестве активной примеси волоконных световодов на основе кварцевого стекла с областью люминесценции 1,7-1,9 мкм[6]. Также в лазерах на иттрий-алюминиевом гранате с длиной волны излучения 1,9-2,1 мкм.
Примечания
- P. K. Smith, J. R. Keski, and C. L. Angerman. Properties of thulium metal and oxide. Savannah. River Laboratory, Aiken, SC, Report DP-1114, June. 1967.
- W. R. Manning, O. Hunter. Elastic properties of polycrystalline thulium oxide and lutetium oxide from 20 ° to 1000 °C // J. Am. Ceram. Soc. — 1970. — Vol. 53, No. 5. — P. 279—280.
- Eyring L. The binary rare earth oxides, in: Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. — 1979. — Vol. 3, Chapter 27. — P. 337—399.
- H. R. Hoekstra, K. A. Gingerich. High-pressure B-type polymorphs of some rare-earth sesquioxides // Science. — 1964. — Vol. 146, No. 3648. — P. 1163—1164.
- H. B. Lal, V. Pratap. Low temperature magnetic susceptibility of thulium sesquioxide // Current Science. — 1976. — Vol. 45, No. 15. — P. 545.
- А. С. Курков, Е. М. Дианов. Непрерывные волоконные лазеры средней мощности // Квантовая электроника. — 2004. — Т. 34, № 10. — P. 881—900.