Tulio e sali

Eccoci arrivati all'elemento prediletto da al-ham-bic Siccome, dati i pochissimi utilizzi di questo elemento, non ci saranno tante altre occasioni di trattarlo qui sul forum, penso valga la pena di aggiungere alla solita sfilza di immagini corredate di procedura qualche dato più esaustivo. Il tulio ha simbolo Tm e numero atomico 69. E' il terz'ultimo dei lantanidi e il suo unico isotopo naturale è stabile con 100 neutroni. Non sono noti in natura minerali del tulio: lo si ricava come prodotto secondario dalla lavorazione di altri minerali, principalmente dalla monazite (fosfato di cerio, contaminato da gran parte dei lantanidi). Fonde a 1545°C e da liquido è molto volatile. Il p.e. non lo so dire esattamente, alcuni riportano 1727°C, altri 1950°C, ma sembra più comune il primo dato. Tra le terre rare, è uno di quelli che presenta lo stato di ossidazione (2+), oltre al classico Tm³⁺. Dopo essere stato scoperto da Cleve nel 1879 come residuo della lavorazione dell'erbia, fu isolato agli inizi del Novecento da Charles James attraverso la bellezza di 15'000 cristallizzazioni frazionate, utilizzando come anione il bromato. Ciò può darvi un'idea di quanto sia raro questo elemento (una media di 0,5ppm nella crosta terrestre), secondo in rarità tra i lantanidi, dopo il lutezio. Passiamo al campione di metallo che mi sono procurato, 10g:

A differenza di molti altri lantanidi, il tulio è relativamente poco reattivo. Non si ossida in modo visibile all'aria, nemmeno dopo molto tempo, nè per breve tempo in acqua (distillata!) fredda. Annerisce lentamente in acqua bollente e non si incendia affatto con facilità (ho provato con un minuscolo frammento, cercando anche di ravvivare la superficie, ma una torcia a butano non è riuscita ad incendiarlo in alcun modo, ed il residuo, scalfito, lasciava ancora intravedere la lucentezza metallica). Reagisce però molto velocemente con acido cloridrico diluito, con copioso sviluppo di idrogeno, dando una soluzione perfettamente limpida ed incolore. Questa probabilmente contiene lo ione Tm²⁺, tenuto ridotto dalla corrente di idrogeno che consuma il metallo rimasto. Scaldando infatti la soluzione a reazione terminata, essa vira lentamente al verdino pallido. Aggiungendo acido cloridrico ed evaporando lentamente in provetta, si riesce infine ad ottenere una massa limpida verde e densa che per raffreddamento cristallizza: si tratta di TmCl₃ idrato.

Per la preparazione vera e propria dei sali, mi sono procurato poi 10g di ossido, Tm₂O₃ :

Si presenta come una polvere abbastanza pesante, giallina alla luce solare (foto 1), giallo-verde alla luce di un LED bianco (foto 2), perfettamente bianca alla lampada a fluorescenza. Ho fatto reagire 5g di ossido con acido solforico diluito, a temperatura ambiente, mescolando di continuo e scaldando ogni tanto ad ebollizione, fino ad ottenere una soluzione senza precipitato, limpida o solo leggermente lattescente. Da questa ho precipitato il solfato ottaidrato con etanolo/acetone, l'ho filtrato e l'ho lasciato asciugare per breve tempo all'aria:

Ho sciolto il solfato in acqua distillata ghiacciata, ho filtrato per eliminare la leggera torbidità, e ho lasciato cristallizzare su piastra calda (80-90°C) per una notte, senza muoverlo. Ho ottenuto circa 9g di cristalli, che ho lavato con etanolo, poi con acetone e ho lasciato asciugare all'aria. La formula è Tm₂(SO₄)₃-8H₂O Alla luce solare:

Alla lampada a fluorescenza:

Io avrei terminato qui anche con l'elemento 69. Mi avanzano 0,7g di solfato precipitati dalla soluzione residua della cristallizzazione: se qualcuno ha idee su cosa farci non esiti a suggerire!

Eccolo che è arrivato, me l'aspettavo prima o poi, perfetto Max...

E' confermato anche il colore verdino, visto pure questo!

L'avrei ritenuto più fluorescente, invece mi sembra modesto.

Sul cosa farci (ricerca di qualche altro sale interessante) avevo speso tutte le mie risorse

Ma il Tm è bello così!

EDIT: se lo dai a Marco ci pensa lui a dipiridartelo in lungo e in largo...

Come sempre bravo Max! Carino il Tm... No al il complessi bpy-terrerare sono delle polverine insolubili...evitiamo...Però da qualche ho letto che il tulio forma ossalati doppi con gli ossalati alcalini...se Max vuole provare...

Se serve cercare qualche articolo accademico in merito (sempre che ce ne siano) dite pure!

EDIT Qui si trova qualcosa di spiegato meglio. Spiega anche tutta la storia della scoperta, nelle ultime pagine parla dei composti.

Ottimo lavoro!!! Immagino tu abbia speso anche abbastanza, se non erro è una delle terre rare più costose... Posso chiedere se hai provato con uva, uvb, uvc?? Non credo proprio sia fluorescente, ma tentare non nuoce. Personalmente proverei subito una sorta di saggio alla fiamma, così vediamo se riesci ad ottenere un bagliore carminio come dice nell'allegato di Marco.

Sì, quell'emissione luminosa rossa-violetta dell'ossido l'avevo sentita nominare anche dal venditore, proverò. Veniva specificato che non ha nulla a che fare con quella di un normale ossido incandescente. Con gli UV ho provato (UVA e UVB/C), non mi pare di aver ottenuto alcun risultato. Bisogna dire che le fluorescenze in azzurro-violetto sono abbastanza difficili da distinguere da una normale riflessione della componente visibile emessa dalla lampada (dato che la mia, come tutte quelle a prezzi abbordabili, non emette strettamente e solo nell'UV, ma anche un minimo nel violetto visibile), però in questo caso mi pareva proprio assente. @Marco: se hai voglia di inviarmi il documento del link per mail mi fai un piacere @Al: il verde è in effetti molto chiaro; l'aspetto assunto alla lampada a fluorescenza è pressochè identico a quello del sale di Mohr.

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Scaldando l'ossido a fiamma diretta diventa incandescente in giallo-arancio, fin quasi a bianco, come succede per molti altri ossidi. Continuando il riscaldamento al calor bianco inizia a presentarsi una colorazione simile al colore impartito da Li⁺ alla fiamma. Una volta raggiunto questo punto, si può lasciar abbassare la t. dell'ossido fino a che non è più incandescente e, appena viene riscaldato nuovamente ad incandescenza, emette subito il bagliore rosso-violetto. Non so se riuscirò a fotografare il fenomeno, nei prossimi giorni farò alcuni tentativi.

bellissimo!!