יסוד אדמה נדיר קסום: לוטטיום

לוטטיוםהוא אלמנט נדיר של אדמה נדירה עם מחירים גבוהים, רזרבות מינימליות ושימושים מוגבלים. הוא רך ומסיס בחומצות מדוללות, ויכול להגיב באיטיות עם מים.

האיזוטופים המתרחשים באופן טבעי כוללים 175Lu וזמן מחצית חיים של 2.1 × 10 ^ 10 שנים פולט β 176Lu. זה נעשה על ידי הפחתת Lutetium(III) פלואוריד LuF ∨ · 2H ₂ O עם סידן.

השימוש העיקרי הוא כזרז לפיצוח נפט, אלקילציה, הידרוגנציה ותגובות פילמור; בנוסף, Lutetium tantalate יכול לשמש גם כחומר של אבקת ניאון רנטגן; 177Lu, רדיונוקליד, יכול לשמש לטיפול בהקרנות של גידולים.

גילוי היסטוריה

גילה: ג' אורבן

התגלה בשנת 1907

לוטטיום הופרד מאיטרביום על ידי הכימאי הצרפתי Ulban בשנת 1907 והיה גם יסוד אדמה נדיר שהתגלה ואושר בתחילת המאה ה-20. השם הלטיני ללוטטיום מגיע מהשם העתיק של פריז, צרפת, שהיא מקום הולדתו של אורבן. גילוי הלוטטיום ויסוד אדמה נדיר נוסף אירופיום השלים את גילוי כל היסודות הנדירים הקיימים בטבע. הגילוי שלהם יכול להיחשב כפותח את השער הרביעי לגילוי יסודות אדמה נדירים והשלמת השלב הרביעי של גילוי יסודות אדמה נדירים.

תצורת אלקטרונים

סידורים אלקטרוניים:

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

לוטטיום מתכת

לוטטיום היא מתכת לבנה כסופה, שהיא המתכת הקשה והצפופה ביותר מבין יסודות אדמה נדירים; נקודת התכה 1663 ℃, נקודת רתיחה 3395 ℃, צפיפות 9.8404. לוטטיום יציב יחסית באוויר; תחמוצת לוטטיום הוא גביש חסר צבע שמתמוסס בחומצות ליצירת מלחים חסרי צבע מתאימים.

הברק המתכתי הנדיר של לוטטיום הוא בין כסף לברזל. לתכולת הטומאה יש השפעה משמעותית על תכונותיהן, ולכן יש לרוב הבדלים משמעותיים בתכונות הפיזיקליות שלהן בספרות.

מתכת איטריום, גדוליניום ולוטטיום הם בעלי עמידות בפני קורוזיה חזקה ויכולים לשמור על הברק המתכתי שלהם לאורך זמן

בַּקָשָׁה

עקב קשיי ייצור ומחירים גבוהים, ללוטטיום שימושים מסחריים מועטים. תכונות הלוטטיום אינן שונות באופן מהותי ממתכות לנטאניד אחרות, אך הרזרבות שלו קטנות יחסית, ולכן במקומות רבים משתמשים בדרך כלל במתכות לנטאניד אחרות כדי להחליף את הלוטטיום.

ניתן להשתמש בלוטטיום לייצור סגסוגות מיוחדות, כגון סגסוגת אלומיניום לוטטיום יכולה לשמש לניתוח הפעלת ניוטרונים. לוטטיום יכול לשמש גם כזרז לפיצוח נפט, אלקילציה, הידרוגנציה ותגובות פילמור. בנוסף, סימום לוטטיום בחלק מגבישי לייזר כגון נופך אלומיניום איטריום יכול לשפר את ביצועי הלייזר ואת האחידות האופטית שלו. בנוסף, ניתן להשתמש בלוטטיום גם לזרחנים: לוטטיום טנטלאט הוא החומר הלבן הקומפקטי ביותר הידוע כיום, ומהווה חומר אידיאלי לזרחנים בקרני רנטגן.

177Lu הוא רדיונוקליד סינתטי, שניתן להשתמש בו לטיפול בהקרנות בגידולים.

תחמוצת לוטטיוםגביש סיליקט איטריום לוטטיום סריום מסומם