Túlio (Tm)

Principais propriedades

O túlio é um metal prateado, mole e maleável, o penúltimo da série e o menos abundante entre os lantanídeos que possuem isótopo estável. Mantém-se relativamente resistente ao ar seco e se oxida com o aquecimento, e apresenta o estado de oxidação mais três em seus compostos, com um estado mais dois de estabilidade limitada.

Suas transições eletrônicas produzem emissões em faixas bem definidas, entre elas uma luminescência azul quando excitado por radiação ultravioleta e uma emissão infravermelha em torno de dois micrômetros. Essa última coincide com uma região de absorção intensa pela água, o que orienta boa parte de suas aplicações.

Ocorrência na natureza

Com teor crustal inferior a uma parte por milhão, é o menos abundante dos lantanídeos estáveis, ainda assim mais comum na crosta que a prata ou o ouro. Aparece na monazita, na xenotima e em argilas de adsorção iônica, sempre em proporção mínima em relação aos elementos vizinhos, o que mantém seu preço entre os mais altos da série.

Processo de obtenção

O túlio é obtido por troca iônica e extração por solventes a partir de concentrados de terras raras pesadas, processo no qual responde por uma fração ínfima da massa tratada. A pequena escala de produção e o número reduzido de instalações capazes de separá-lo com pureza elevada explicam a limitação da oferta.

Aplicações

Lasers de fibra e cristais dopados com túlio emitem em comprimento de onda fortemente absorvido pelos tecidos e se firmaram em cirurgias urológicas e de tecidos moles, nas quais oferecem corte contínuo com boa capacidade de estancar sangramentos. Um isótopo radioativo do elemento, produzido por irradiação em reator, funciona como fonte compacta de raios X em equipamentos portáteis de radiografia industrial, úteis em inspeções de campo onde não há energia elétrica disponível. O túlio também entra em fósforos que emitem azul sob luz ultravioleta, aplicados em elementos de segurança de cédulas, e em fibras que amplificam sinais ópticos em faixas complementares às do érbio.

Riscos e precauções

Os compostos de túlio têm toxicidade baixa e os cuidados usuais envolvem poeiras irritantes e a inflamabilidade do metal finamente dividido. Fontes radioativas do elemento usadas em radiografia industrial estão sujeitas a licenciamento, blindagem e controle de inventário, e sua operação cabe exclusivamente a pessoal certificado em proteção radiológica. Equipamentos a laser exigem proteção ocular e ambiente sinalizado. Consulte a ficha de informações de segurança e profissionais habilitados antes de qualquer uso técnico.

História da descoberta

Per Teodor Cleve descobriu o túlio em 1879, em Uppsala, ao examinar sistematicamente os resíduos da érbia em busca de impurezas ainda não identificadas, trabalho que no mesmo período o levou ao hólmio. Amostras de alta pureza só se tornaram disponíveis em meados do século XX, com o desenvolvimento das técnicas cromatográficas de separação.

Origem do nome

De Thule, nome com que geógrafos da Antiguidade designavam a terra mais setentrional conhecida, associada às regiões escandinavas, escolha de Cleve em referência à sua própria origem nórdica.

Isótopos relevantes

¹⁶⁹Tm é o único isótopo estável e responde por todo o túlio natural.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• É o lantanídeo estável mais raro, embora ainda seja mais abundante na crosta terrestre que o ouro.
• Fontes portáteis de raios X baseadas em túlio dispensam energia elétrica e são usadas em inspeções industriais de campo.
• O mesmo pesquisador identificou o túlio e o hólmio em um único programa de análise das frações da érbia.