Lutezio (Lu), elemento chimico, un metallo delle terre rare della serie dei lantanidi della tavola periodica, che e’ l’elemento delle terre rare piu’ denso e piu’ fondente e l’ultimo membro della serie dei lantanidi.
Nella sua forma pura, il metallo lutezio è bianco argenteo e stabile in aria. Il metallo è facilmente dissolto in acidi diluiti, tranne l’acido fluoridrico (HF), in cui uno strato protettivo di LuF3 si forma sulla superficie e impedisce al metallo di dissolversi ulteriormente. Il metallo è paramagnetico da 0 K (-273 °C, o -460 °F) al suo punto di fusione a 1.936 K (1.663 °C, o 3.025 °F) con una suscettibilità magnetica indipendente dalla temperatura tra circa 4 e 300 K (-269 e 27 °C, o -452 e 80 °F). Diventa superconduttore a 0.022 K (-273.128 °C, o -459.63 °F) e pressioni che superano i 45 kilobar.
Il lutezio fu scoperto nel 1907-08 dal chimico austriaco Carl Auer von Welsbach e Georges Urbain, lavorando indipendentemente. Urbain derivò il nome dell’elemento da Lutetia, l’antico nome romano di Parigi, per onorare la sua città natale. Il nome lutezio divenne ampiamente accettato tranne che in Germania, dove fu comunemente chiamato cassiopeo fino agli anni cinquanta. Uno dei più rari delle terre rare, il lutezio si presenta in minerali di terre rare come le argille laterite, lo xenotime e l’euxenite. Anche se il lutezio compone solo tracce (meno dello 0,1% in peso) dei minerali commercialmente importanti bastnasite e monazite, si è dimostrato fattibile estrarre il metallo come sottoprodotto. Il lutezio si trova anche nei prodotti della fissione nucleare.
Il lutezio naturale consiste di due isotopi: lutezio-175 stabile (97,4%) e lutezio-176 radioattivo (2,6%, 3,76 × 1010 anni di emivita). L’isotopo radioattivo è usato per determinare l’età dei meteoriti rispetto a quella della Terra. Oltre al lutezio-176, e senza contare gli isomeri nucleari, sono noti altri 33 isotopi radioattivi del lutezio. Essi variano in massa da 150 a 184; l’isotopo meno stabile (lutezio-150) ha un tempo di dimezzamento di 45 millisecondi, e l’isotopo più stabile è il lutezio-176.
La separazione e la purificazione sono realizzate mediante tecniche di estrazione liquido-liquido o a scambio ionico. Il metallo è preparato dalla riduzione metallotermica degli alogenuri anidri da metalli alcalini o alcalino-terrosi. Il lutezio è monomorfo ed ha una struttura esagonale impaccata con a = 3.5052 Å e c = 5.5494 Å a temperatura ambiente.
Il lutezio è usato nella ricerca. I suoi composti sono usati come ospiti per scintillatori e fosfori di raggi X, e l’ossido è usato in lenti ottiche. L’elemento si comporta come una tipica terra rara, formando una serie di composti nello stato di ossidazione +3, come il sesquiossido di lutezio, il solfato ed il cloruro.
1,663 °C (3.025 °F)
3.402 °C (6.156 °F)
9.841 (24 °C, o 75 °F)
+3
4f 145d16s2