Lutetium

Britannica-tietokilpailu

118 jaksollisen järjestelmän nimeä ja symboleja Tietokilpailu

Jaksollisen järjestelmän jaksolliseen järjestelmään kuuluu yhteensä 118 alkuaineita. Kuinka hyvin tunnet niiden symbolit? Tässä tietokilpailussa sinulle näytetään kaikki 118 kemiallista symbolia, ja sinun on valittava sen kemiallisen alkuaineen nimi, jota kukin symboli edustaa.

Puhtaassa muodossaan lutetiummetalli on hopeanvalkoinen ja stabiili ilmassa. Metalli liukenee helposti laimennettuihin happoihin – paitsi fluorivetyhappoon (HF), jonka pinnalle muodostuu LuF3:n suojakerros, joka estää metallia liukenemasta edelleen. Metalli on paramagneettinen 0 K:sta (-273 °C) sulamispisteeseen 1 936 K:ssa (1 663 °C), ja sen magneettinen suskeptibiliteetti on lämpötilariippumaton noin 4-300 K:n (-269-27 °C) välillä. Se muuttuu suprajohtavaksi 0,022 K:ssa (-273,128 °C) ja yli 45 kilobarin paineessa.

Lutetiumin löysivät vuosina 1907-08 itävaltalaiset kemistit Carl Auer von Welsbach ja Georges Urbain, jotka työskentelivät itsenäisesti. Urbain johdatti alkuaineen nimen Lutetiasta, antiikin roomalaisesta Pariisin nimestä, kotikaupunkinsa kunniaksi. Nimi lutetium tuli laajalti hyväksytyksi paitsi Saksassa, jossa sitä kutsuttiin yleisesti cassiopeiumiksi 1950-luvulle asti. Lutetium on harvinaisimpia harvinaisia maametalleja, ja sitä esiintyy harvinaisten maametallien mineraaleissa, kuten lateriittisavissa, ksenotiimissa ja eukseniitissa. Vaikka lutetiumia on vain pieniä määriä (alle 0,1 painoprosenttia) kaupallisesti tärkeissä mineraaleissa bastnasiitissa ja monasiitissa, metallin erottaminen sivutuotteena on osoittautunut mahdolliseksi. Lutetiumia esiintyy myös ydinfissiotuotteissa.

Luonnollinen lutetium koostuu kahdesta isotoopista: stabiilista lutetium-175:stä (97,4 prosenttia) ja radioaktiivisesta lutetium-176:sta (2,6 prosenttia, puoliintumisaika 3,76 × 1010 vuotta). Radioaktiivista isotooppia käytetään meteoriittien iän määrittämiseen suhteessa maapallon ikään. Lutetium-176:n lisäksi, ydinisomeerejä lukuun ottamatta, tunnetaan 33 muuta lutetiumin radioaktiivista isotooppia. Niiden massa vaihtelee 150:stä 184:ään; vähiten stabiilin isotoopin (lutetium-150) puoliintumisaika on 45 millisekuntia, ja stabiilin isotooppi on lutetium-176.

Erottelu ja puhdistus toteutetaan neste-nesteuutolla tai ioninvaihtotekniikoilla. Metalli valmistetaan vedettömien halogenidien metallotermisellä pelkistämisellä alkali- tai maa-alkalimetalleilla. Lutetium on monomorfinen ja sillä on huoneenlämmössä tiiviisti pakattu heksagonaalinen rakenne, jossa a = 3,5052 Å ja c = 5,5494 Å.

Lutetiumia käytetään tutkimuksessa. Sen yhdisteitä käytetään isäntänä tuikareissa ja röntgenfosforissa, ja oksidia käytetään optisissa linsseissä. Alkuaine käyttäytyy kuin tyypillinen harvinainen maametalli, muodostaen sarjan yhdisteitä hapetusasteella +3, kuten lutetiumseeskvioksidia, -sulfaattia ja -kloridia.

.