Lutetiumon harvinainen maametalli, jolla on korkea hinta, rajalliset varannot ja rajoitetut käyttötarkoitukset. Se on pehmeä ja liukenee laimeisiin happoihin ja voi reagoida hitaasti veden kanssa.
Luonnossa esiintyviin isotooppeihin kuuluu 175Lu, jonka puoliintumisaika on 2,1 × 10^10 vuotta. β-emitteri on 176Lu. Se valmistetaan pelkistämällä lutetium(III)fluoridia LuF ∨ · 2H ₂ O kalsiumilla.
Pääasiallinen käyttötarkoitus on katalyyttinä öljykrakkauksessa, alkyloinnissa, hydrauksessa ja polymerointireaktioissa; Lisäksi lutetiumtantalaattia voidaan käyttää myös röntgenfluoresoivan jauheen materiaalina; 177Lu-radionuklidia voidaan käyttää kasvainten sädehoitoon.
Historian löytäminen
Löytäjä: G. Urban
Löydetty vuonna 1907
Ranskalainen kemisti Ulban erotti lutetiumin ytterbiumista vuonna 1907, ja se oli myös harvinainen maametalli, joka löydettiin ja vahvistettiin 1900-luvun alussa. Lutetiumin latinankielinen nimi tulee Pariisin, Ranskan, muinaisesta nimestä, joka oli Urbanuksen syntymäpaikka. Lutetiumin ja toisen harvinaisen maametallin, europiumin, löytäminen täydensi kaikkien luonnossa esiintyvien harvinaisten maametallien löytämisen. Niiden löytämistä voidaan pitää neljännen portin avaamisena harvinaisten maametallien löytämiselle ja harvinaisten maametallien löytämisen neljännen vaiheen täydentämisenä.
Elektronikonfiguraatio
Sähköiset järjestelyt:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d1
Lutetium on hopeanvalkoinen metalli, joka on kovin ja tihein harvinaisten maametallien joukossa; sulamispiste 1663 ℃, kiehumispiste 3395 ℃, tiheys 9,8404. Lutetium on suhteellisen stabiili ilmassa; lutetiumoksidi on väritön kide, joka liukenee happoihin muodostaen vastaavia värittömiä suoloja.
Lutetiumin harvinaisten maametallien kiilto on hopean ja raudan väliltä. Epäpuhtauspitoisuudella on merkittävä vaikutus niiden ominaisuuksiin, joten kirjallisuudessa on usein merkittäviä eroja niiden fysikaalisissa ominaisuuksissa.
Metalliset yttrium, gadolinium ja lutetium ovat erittäin korroosionkestäviä ja säilyttävät metallisen kiiltonsa pitkään.
Hakemus
Tuotantovaikeuksien ja korkeiden hintojen vuoksi lutetiumilla on vain vähän kaupallisia käyttötarkoituksia. Lutetiumin ominaisuudet eivät eroa merkittävästi muista lantanidimetalleista, mutta sen varannot ovat suhteellisen pienemmät, joten monissa paikoissa lutetiumin korvaamiseksi käytetään yleensä muita lantanidimetalleja.
Lutetiumia voidaan käyttää joidenkin erikoisseosten valmistukseen, kuten lutetium-alumiiniseosta voidaan käyttää neutroniaktivaatioanalyysissä. Lutetiumia voidaan käyttää myös katalyyttinä öljyn krakkauksessa, alkyloinnissa, hydrauksessa ja polymerointireaktioissa. Lisäksi lutetiumin seostaminen joihinkin laserkiteisiin, kuten yttrium-alumiinigranaattiin, voi parantaa sen laserin suorituskykyä ja optista tasaisuutta. Lisäksi lutetiumia voidaan käyttää myös fosforeissa: lutetiumtantalaatti on tällä hetkellä tunnettu kompaktein valkoinen materiaali ja ihanteellinen materiaali röntgenfosforeille.
177Lu on synteettinen radionuklidi, jota voidaan käyttää kasvainten sädehoitoon.
Lutetiumoksidiseostettu cerium-yttriumlutetiumsilikaattikide
Julkaisun aika: 26. kesäkuuta 2023