Lutecium

Lutecium (Lu), chemický prvek, kov vzácné zeminy z řady lanthanoidů periodické tabulky, nejhustší a nejtavitelnější prvek vzácné zeminy a poslední člen řady lanthanoidů.

Kvíz Britannica

118 názvů a symbolů periodické tabulky Kvíz

Periodická tabulka se skládá ze 118 prvků. Jak dobře znáte jejich symboly? V tomto kvízu se vám ukáže všech 118 chemických symbolů a vy budete muset vybrat název chemického prvku, který každý z nich představuje.

Kovové lutecium je ve své čisté formě stříbřitě bílé a na vzduchu stabilní. Kov se snadno rozpouští ve zředěných kyselinách – s výjimkou kyseliny fluorovodíkové (HF), v níž se na povrchu vytvoří ochranná vrstva LuF3, která brání dalšímu rozpouštění kovu. Kov je paramagnetický od 0 K (-273 °C nebo -460 °F) do bodu tání při 1 936 K (1 663 °C nebo 3 025 °F) s magnetickou susceptibilitou nezávislou na teplotě mezi přibližně 4 a 300 K (-269 a 27 °C nebo -452 a 80 °F). Supravodivým se stává při teplotě 0,022 K (-273,128 °C neboli -459,63 °F) a tlaku vyšším než 45 kilobarů.

Lutecium objevili v letech 1907-08 nezávisle na sobě rakouští chemici Carl Auer von Welsbach a Georges Urbain. Urbain odvozoval název prvku z Lutetia, starověkého římského názvu pro Paříž, na počest svého rodného města. Název lutecium se stal obecně uznávaným s výjimkou Německa, kde se až do 50. let 20. století běžně nazýval cassiopeium. Lutecium je jedním z nejvzácnějších prvků vzácných zemin a vyskytuje se v minerálech vzácných zemin, jako jsou lateritové jíly, xenotim a euxenit. Přestože lutecium tvoří pouze stopové množství (méně než 0,1 % hmotnosti) komerčně významných minerálů bastnasitu a monazitu, ukázalo se, že je možné tento kov získávat jako vedlejší produkt. Lutecium se také nachází v produktech jaderného štěpení.

Přírodní lutecium se skládá ze dvou izotopů: stabilního lutecia-175 (97,4 %) a radioaktivního lutecia-176 (2,6 %, poločas rozpadu 3,76 × 1010 let). Radioaktivní izotop se používá k určení stáří meteoritů vzhledem ke stáří Země. Kromě lutecia-176, nepočítaje jaderné izomery, je známo dalších 33 radioaktivních izotopů lutecia. Jejich hmotnost se pohybuje od 150 do 184; nejméně stabilní izotop (lutecium-150) má poločas rozpadu 45 milisekund a nejstabilnější izotop je lutecium-176.

Separace a čištění se provádí extrakcí kapalina-kapalina nebo technikou iontové výměny. Kov se připravuje metalotermickou redukcí bezvodých halogenidů alkalickými kovy nebo kovy alkalických zemin. Lutecium je monomorfní a má těsně zabalenou hexagonální strukturu s a = 3,5052 Å a c = 5,5494 Å při pokojové teplotě.

Lutecium se používá ve výzkumu. Jeho sloučeniny se používají jako nosiče scintilátorů a rentgenových luminoforů a oxid se používá v optických čočkách. Prvek se chová jako typická vzácná zemina a tvoří řadu sloučenin v oxidačním stavu +3, například seskvioxid lutecia, síran a chlorid.