作者：宋丹
铥，元素周期表第69号元素。
铥，是稀土元素中含量最少的元素，主要与其他元素一起共存于硅铍钇矿、磷钇矿、黑稀金矿和独居石中。
铥与镧系金属元素一样在自然界中紧密共生于极其复杂的矿石中，由于电子结构非常相似，使它们的物理和化学性质也非常相近，提取和分离就会相当困难。
1879年，瑞典化学家克利夫在研究分离镱土和钪土后剩下的铒土时，注意到铒土的原子量并不是一成不变的，于是将铒土进行继续分离，最终分离出铒土、钬土和铥土。
金属铥，银白色，有延展性，质较软，可用刀切开，熔沸点较高，在空气中不易腐蚀，且能长久保持金属外观。由于特殊的核外电子层结构，铥的化学性质与其他镧系金属元素的化学性质极为相似，能溶于盐酸形成略带绿色的氯化铥，在砂轮上摩擦也能看到它的颗粒在空气中燃烧产生的火花。
铥的化合物也有荧光性，能在紫外线下发出蓝色荧光，利用这一特性可制作纸币的防伪标志。铥的放射性同位素铥-170，也是最常用的4种工业辐射源之一，可用作医疗和牙科的诊断工具，以及机械和电子元件的缺陷探测工具。
铥，让人印象深刻的是铥激光治疗技术，和因其特殊核外电子结构而开创出的非常规新化学。
铥掺杂钇铝石榴石，可发出波长在1930~2040纳米之间的激光。利用该波段的激光器进行手术时，照射部位的血液会迅速凝固，手术创面小，止血性好，因此经常利用这种激光器进行前列腺或眼部的微创手术。这种激光在大气中传输时损耗较低，能在遥感和光通信方面有很好的应用，比如激光测距仪、相干多普勒测风雷达等，都会用到掺铥光纤激光器发射出的激光。
铥是一种非常特殊的f区金属，其f层电子形成配合物的性质，让很多科学家着迷。一般镧系金属元素都只能生成三价化合物，但是铥是少数能生成二价化合物的元素。
1997年，米哈伊尔·博奇卡廖夫突破性地开创了溶液中的二价稀土化合物相关的反应化学，发现二碘化铥在一定条件下能逐渐变回淡黄色的三价铥离子。利用这一特性，铥有可能成为有机化学家们首选的还原剂，并有望制备出特殊性能的金属化合物，用于可再生能源、磁技术和核废料处理等关键领域。通过选择合适的配体，铥还能改变特定金属氧化还原对的形式电势。二碘化钐及其溶于四氢呋喃等有机溶剂的混合物，已被有机化学家们使用了50年，用来控制一系列官能团的单电子还原反应。铥也有类似的特性，其配体调节有机金属化合物的能力非常惊人，操纵配合物的几何形状和轨道重叠就能影响某些氧化还原对。但作为最稀有的稀土元素，铥的高成本使它暂时不会取代钐，不过在非常规的新化学中，还是具有很大潜力。
（作者系湖北省武汉市第二十中学化学教师、武汉市科学家科普团成员）
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