Magický prvok vzácnej zeme: Lutétium

Lutéciumje vzácny prvok vzácnych zemín s vysokými cenami, minimálnymi zásobami a obmedzeným použitím. Je mäkký a rozpustný v zriedených kyselinách a môže pomaly reagovať s vodou.

Medzi prirodzene sa vyskytujúce izotopy patrí 175Lu s polčasom rozpadu 2,1 × 10 ^ 10 rokov. Je to β-žiarič 176Lu. Vyrába sa redukciou fluoridu lutécia (III) LuF∨ · 2H₂O vápnikom.

Hlavné použitie je ako katalyzátor pre krakovanie ropy, alkyláciu, hydrogenáciu a polymerizačné reakcie; Okrem toho sa tantalát lutécitý môže použiť aj ako materiál pre röntgenový fluorescenčný prášok; 177Lu, rádionuklid, sa môže použiť na rádioterapiu nádorov.
lu

Objavovanie histórie

Objavil: G. Urban

Objavený v roku 1907

Lutécium bolo oddelené od yterbia francúzskym chemikom Ulbanom v roku 1907 a bol tiež prvok vzácnych zemín objavený a potvrdený začiatkom 20. storočia. Latinský názov lutécia pochádza zo starovekého názvu Paríža vo Francúzsku, ktorý je rodiskom Urbana. Objav lutécia a ďalšieho prvku vzácnych zemín, europia, zavŕšil objav všetkých prvkov vzácnych zemín prítomných v prírode. Ich objav možno považovať za otvorenie štvrtej brány k objavu prvkov vzácnych zemín a zavŕšenie štvrtej etapy objavovania prvkov vzácnych zemín.

 

Elektrónová konfigurácia

lu kov

Elektronické dojednania:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d1

Lutécium kov

Lutécium je striebornobiely kov, ktorý je najtvrdším a najhustejším kovom medzi prvkami vzácnych zemín; bod topenia 1663 ℃, bod varu 3395 ℃, hustota 9,8404. Lutécium je relatívne stabilné na vzduchu; oxid lutécitý je bezfarebný kryštál, ktorý sa rozpúšťa v kyselinách za vzniku zodpovedajúcich bezfarebných solí.

Lesk lutécia ako kovu vzácnych zemín sa nachádza medzi striebrom a železom. Obsah nečistôt má významný vplyv na ich vlastnosti, takže v literatúre sa často uvádzajú významné rozdiely v ich fyzikálnych vlastnostiach.

Kovové ytrium, gadolínium a lutécium majú silnú odolnosť voči korózii a dokážu si dlhodobo udržať svoj kovový lesk.

lu kov

Aplikácia

Vzhľadom na ťažkosti s výrobou a vysoké ceny má lutécium len málo komerčného využitia. Vlastnosti lutécia sa výrazne nelíšia od iných lantanoidových kovov, ale jeho zásoby sú relatívne menšie, takže na mnohých miestach sa na nahradenie lutécia zvyčajne používajú iné lantanoidové kovy.

Lutécium sa môže použiť na výrobu niektorých špeciálnych zliatin, ako napríklad lutéciovo-hliníková zliatina, ktorá sa môže použiť na analýzu neutrónovej aktivácie. Lutécium sa môže tiež použiť ako katalyzátor pre krakovanie ropy, alkyláciu, hydrogenáciu a polymerizačné reakcie. Okrem toho, dopovanie lutéciom niektorých laserových kryštálov, ako je ytriovo-hlinitý granát, môže zlepšiť ich laserový výkon a optickú uniformitu. Okrem toho sa lutécium môže použiť aj na výrobu fosforov: tantalát lutécia je najkompaktnejší biely materiál, aký je v súčasnosti známy, a je ideálnym materiálom pre röntgenové fosfory.

177Lu je syntetický rádionuklid, ktorý sa môže použiť na rádioterapiu nádorov.

640

Oxid lutécitýdopovaný cér ytrium lutécium kremičitan kryštál

 


Čas uverejnenia: 26. júna 2023