Lutetium

Britannica kvíz

118 név és jelkép a periódusos rendszerből kvíz

A periódusos rendszer 118 elemet tartalmaz. Mennyire ismered a szimbólumaikat? Ebben a kvízben mind a 118 kémiai jelet megmutatjuk neked, és ki kell választanod annak a kémiai elemnek a nevét, amelyet mindegyik jelképez.

A lutécium fém tiszta formájában ezüstfehér színű és a levegőn stabil. A fém hígított savakban könnyen oldódik – kivéve a fluoros hidrogénsavat (HF), amelyben a felszínen LuF3 védőréteg képződik, amely megakadályozza a fém további oldódását. A fém 0 K (-273 °C) és 1,936 K (1,663 °C) közötti olvadáspontja között paramágneses, hőmérséklet-független mágneses szuszceptibilitása kb. 4 és 300 K (-269 és 27 °C, -452 és 80 °F) között van. Szupravezetővé 0,022 K (-273,128 °C) és 45 kilobart meghaladó nyomáson válik.

A lutéciumot 1907-08-ban Carl Auer von Welsbach és Georges Urbain osztrák vegyész fedezte fel egymástól függetlenül. Urbain az elem nevét Lutetia, Párizs ókori római nevéből származtatta szülővárosa tiszteletére. A lutetium elnevezés széles körben elfogadottá vált, kivéve Németországban, ahol az 1950-es évekig általánosan cassiopeiumnak nevezték. A ritkaföldfémek közül az egyik legritkább, a lutécium olyan ritkaföldfém-ásványokban fordul elő, mint a laterit agyagok, a xenotim és az euxenit. Bár a lutécium csak nyomokban (kevesebb mint 0,1 tömegszázalékban) van jelen a kereskedelmi szempontból fontos basztnaszit és monazit ásványokban, a fém melléktermékként való kinyerése megvalósíthatónak bizonyult. A lutétium a maghasadás termékeiben is megtalálható.

A természetes lutétium két izotópból áll: stabil lutétium-175 (97,4 százalék) és radioaktív lutétium-176 (2,6 százalék, 3,76 × 1010 éves felezési idővel). A radioaktív izotópot a meteoritok Földhöz viszonyított korának meghatározására használják. A lutetium-176-on kívül – a nukleáris izomereket nem számítva – további 33 radioaktív lutetiumizotópot ismerünk. Ezek tömege 150 és 184 között változik; a legkevésbé stabil izotóp (lutetium-150) felezési ideje 45 milliszekundum, a legstabilabb izotóp pedig a lutetium-176.

A szétválasztás és a tisztítás folyadék-folyadék extrakcióval vagy ioncserélő technikákkal történik. A fémet a vízmentes halogenidek alkáli- vagy alkáliföldfémekkel történő metallotermikus redukciójával állítják elő. A lutécium monomorf és szorosan pakolt hexagonális szerkezetű, a = 3,5052 Å és c = 5,5494 Å szobahőmérsékleten.

A lutéciumot a kutatásban használják. Vegyületeit szcintillátorok és röntgenfoszforok gazdatestjeként használják, az oxidot pedig optikai lencsékben használják. Az elem tipikus ritkaföldfémként viselkedik, a +3 oxidációs állapotú vegyületek sorozatát alkotja, például lutécium-szeszkvioxidot, szulfátot és kloridot.