概述
铥為銀白色金屬，有延展性，質較軟可用刀切開；熔點1545°C，沸點1947°C，密度9.3208。铥在空氣中比較穩定；氧化铥為淡綠色晶體。铥的用途不多，主要是做金屬鹵素燈的添加劑。銀白色金屬，質軟，熔點時具有高的蒸氣壓。溶于酸，能與水起緩慢化學作用。鹽類（二價鹽）氧化物都呈淡綠色。
性質
元素名稱：铥
元素原子量：168.9
原子體積：(立方厘米/摩爾)：18.1
元素在太陽中的含量：(ppm)：0.0002
元素在海水中的含量：(ppm)：大西洋表面 0.00000013
晶體結構：晶胞為六方晶胞。
晶胞參數：
a=353.75pm
b=353.75pm
c=555.46pm
α=90°
β=90°
γ=120°
地殼中含量：（ppm）：0.48
維氏硬度：520MPa
氧化态：Main Tm+3
電離能(kJ/mol)
M-M+596.7
M+-M2+1163
M2+-M3+2285
M3+-M4+4119
相對原子質量：168.934
常見化合價：+3
電負性：1.25
外圍電子排布：4f136s2
核外電子排布：2,8,18,31,8,2
同位素及放射線：Tm-168[93.1d]Tm-169Tm-170[128.6d]Tm-171[1.92y]Tm-172[2.65d]
電子親合和能：0KJ•mol-1
第一電離能：596.4KJ•mol-1
第二電離能：1163KJ•mol-1
第三電離能：0KJ•mol-1
單質密度：9.321g/cm3
單質熔點：1545.0℃
單質沸點：1727.0℃
原子半徑：2.42埃
離子半徑：1.09(+3)埃
共價半徑：1.56埃
稀土金屬的光澤介于銀和鐵之間。雜質含量對它們的性質影響很大，因而載于文獻中物理性質常有明顯差異。镧在6°K時是超導體。大多數稀土金屬呈現順磁性，钆在0℃時比鐵具有更強的鐵磁性。铽、镝、钬、铒等在低溫下也呈現鐵磁性。镧、铈的低熔點和钐、铕、镱的高蒸氣壓表現出稀土金屬的物理性質有極大差異。钐、铕、钆的熱中子吸收截面比廣泛用于核反應堆控制材料的镉、硼還大。稀土金屬具有可塑性，以钐和意為最好。
除镱外，钇組稀土較铈組稀土具有更高的硬度。稀土金屬的化學活性很強。當和氧作用時，生成穩定性很高的R2O3型氧化物（R表示稀土金屬）。铈、镨、铽還生成CeO2、Pr6O11、TbO2型氧化物。它們的标準生成熱和标準自由焓負值比鈣、鋁、鎂氧化物的值還大。稀土氧化物的熔點在2000℃以上，铕的原子半徑最大，性質最活潑，在室溫下暴露于空氣中立即失去光澤，很快氧化成粉末。镧、铈是、镨、钕也易于氧化，在表面生成氧化物薄膜。
金屬钇、钆、镥的抗腐蝕性強，能較長時間地保持其金屬光澤。稀土金屬能以不同速率與水反應。铕與冷水劇烈反應釋放出氫。铈組稀土金屬在室溫下與水反應緩慢，溫度增高則反應加快。钇組稀土金屬則較為穩定。稀土金屬在高溫下與鹵素反應生成+2、+3、+4價的鹵化物。無水鹵化物吸水性很強，很容易水解生成ROX（X表示鹵素）型鹵氧化合物。稀土金屬還能和硼、碳、硫、氫、氮反應生成相應的化合物。
發現
發現人：克利夫（P.T.Cleve）
發現年代：1878年
發現過程：1878年，由克利夫（P.T.Cleve）發現的。
1842年莫桑德爾從钇土中分離出铒土和铽土後，不少化學家利用光譜分析鑒定，确定它們不是純淨的一種元素的氧化物，這就鼓勵了化學家們繼續去分離它們。在從氧化餌分離出氧化镱和氧化钪以後，1879年克利夫又分離出兩個新元素的氧化物。其中一個被命名為thulium，以紀念克利夫的祖國所在地斯堪的納維亞半島（Thulia），元素符号曾為Tu，今用Tm。随着铥以及其他一些稀土元素的發現，完成了發現稀土元素第三階段的另一半。
來源及用途
元素來源：由無水氟化铥TmF3用該還原制得；或用金屬镧與铥氧化物的混合物中蒸氣硫制得。與其他稀土元素共存于矽铍钇礦、黑稀金礦、磷钇礦和獨居石中。獨居石含稀土元素的質量分數一般達50%，其中铥占0.007%。
元素用途：在核反應中照射169Tm,生成170Tm,半衰期為129天，這個同位素克發射出很強的X射線。用它來制造輕便的，不需電源的手提式X射線機，也用作磷光體活化劑。在便攜式X射線機上使用放射性铥作射線源，這樣可以不必使用電氣設備。
名稱由來：得名于斯堪的納維亞半島的舊稱“Thule”。
稀土金屬及其合金在煉鋼中起脫氧脫硫作用，能使兩者的含量降低到0.001%以下，并改變夾雜物的形态，細化晶粒，從而改善鋼的加工性能，提高強度、韌性、耐腐蝕性和抗氧化性等。稀土金屬及其合金用于制造球墨鑄鐵、高強灰鑄鐵和蠕墨鑄鐵，能改變鑄鐵中石墨的形态，改善鑄造工藝，提高鑄鐵的機械性能。在青銅和黃銅冶煉中添加少量的稀土金屬能提高合金的強度、延伸率、耐熱性和導 電性。在鑄造鋁矽合金中添加1%-1.5%的稀土金屬，可以提高高溫強度。
在鋁合金導線中添加稀土金屬，能提高抗張強度和耐腐蝕性。Fe-Cr-Al電熱合金中添加0.3%的稀土金屬，能提高抗氧化能力，增加電阻率和高溫強度。在钛及其合金中添加稀土金屬能細化晶粒，降低蠕變率，改善高溫抗腐蝕性能。用铈族混合稀土氯化物和富镧稀土氯化物制備的微球分子篩，用于石油催化裂化過程。稀土金屬和過渡金屬複合氧化物催化劑用于氧化淨化，能使一氧化碳和碳氫化物轉化為二氧化碳和水。镨钕環烷—烷基鋁—氯化烷基鋁三元體系催化劑用于合成橡膠。
稀土抛光粉用于各種玻璃器件的抛光。單一的高純稀土氧化物用于合成各種熒光體，如彩色電視紅色熒光粉、投影電視白色熒光粉等熒光材料。稀土金屬碘化物用于制造金屬鹵素燈，代替碳精棒電弧燈作照明光源。用稀土金屬制備的稀土—钴硬磁合金，具有高剩磁、高矯頑力的優點。钇鐵石榴石鐵氧體是用高純Y2O3和氧化鐵制成單晶或多晶的鐵磁材料。它們用于微波器件。
高純Gd2O3用于制備钇镓石榴石，它的單晶用作磁泡的基片。金屬镧和鎳制成的LaNi5貯氫材料，吸氫和放氫速度快，每摩爾LaNi5可貯存6.5—6.7摩爾氫。在原子能工業中，利用铕和钆的同位素的中子吸收截面大的特性，作輕水堆和快中子增殖堆的控制棒和中子吸收劑。稀土元素作為微量化肥，對農作物有增産效果。打火石是稀土發火合金的傳統用途，目前仍是铈組稀土金屬的重要用途。
曆史
铥是稀土金屬中的一種。稀土是曆史遺留的名稱，從18世紀末葉開始被陸續發現。當時人們慣于把不溶于水的固體氧化物稱作土，例如把氧化鋁叫做陶土，氧化鎂叫苦土。稀土是以氧化物狀态分離出來，很稀少，因而得名稀土，稀土元素的原子序數是21（Sc）、39（Y）、57（La）至71（Lu）。它們的化學性質很相似，這是由于核外電子結構特點所決定的。它們一般均生成三價化合物。钪的化學性質與其它稀土差别明顯，一般稀土礦物中不含钪。钷是從鈾反應堆裂變産物中獲得，放射性元素147Pm半衰期2.7年。過去認為钷在自然界中不存在，直到1965年，荷蘭的一個磷酸鹽工廠在處理磷灰石中，才發現了钷的痕量成分。
中國1968年将钷劃入64種有色金屬之外。1787年瑞典人阿累尼斯（C.A.Arrhenius）在斯德哥爾摩（Stockholm）附近的伊特比（Ytterby）小鎮上尋得了一塊不尋常的黑色礦石，1794年芬蘭化學家加多林（J.Gadolin）研究了這種礦石，從其中分離出一種新物質，三年後（1797年），瑞典人愛克伯格（A.G.Ekeberg）證實了這一發現，并以發現地名給新的物質命名為Ytteia(钇土)。後來為了紀念加多林，稱這種礦石為Gadolinite(加多林礦，即矽铍钇礦)。1803年德國化學家克拉普羅茲（M.H.Klaproth）和瑞典化學家柏齊力阿斯（J.J.Berzelius）及希生格爾（W.Hisinger）同時分别從另一礦石（铈矽礦）中發現了另一種新的物質---铈土（Ceria）。1839年瑞典人莫桑得爾（C.G.Mosander）發現了镧和镨钕混合物（didymium）。
1885年奧地利人威斯巴克（A.V.Welsbach）從莫桑得爾認為是“新元素”的镨钕混合物中發現了镨和钕。1879年法國人布瓦普德朗（L.D.Boisbauder）發現了钐。1901年法國人德馬爾賽（E.A.Demarcay）發現了铕。1880年瑞士馬利納克（J.C.G.DeMarignac）發現了钆。1843年莫桑得爾發現了铽和铒。1886年布瓦普德朗發現了镝。1879年瑞典人克利夫（P.T.Cleve）發現了钬和铥。1974年美國人馬瑞斯克（J.A.Marisky）等從鈾裂産物中得到钷。1879年瑞典人尼爾松（L.F.Nilson）發現了钪。從1794年加多林分離出钇土至1947年制得钷，曆時150多年。
資源分布
目前世界上已知的稀土礦物及含有稀土元素的礦物有250多種，稀土元素含量較高的礦物有60多種，有工業價值的不到10種。我國稀土資源極其豐富，其特點可概括為：儲量大、品種全、有價值的元素含量高、分布廣。中國稀土的工業儲量（按氧化物計）是國外稀土工業儲量的2.2倍。國外稀土資源集中在美國、印度、巴西、澳大利亞和蘇聯等國，工業儲量（按氧化物計）為701.11萬噸。
