Lutetium

Britannica Quiz

118 namn och symboler i det periodiska systemet Quiz

Det periodiska systemet består av 118 grundämnen. Hur väl känner du till deras symboler? I den här frågesporten får du se alla 118 kemiska symboler, och du måste välja namnet på det kemiska grundämne som varje symbol representerar.

I sin rena form är lutetiummetallen silvervit och stabil i luft. Metallen löses lätt upp i utspädda syror – utom fluorvätesyra (HF), i vilken ett skyddande skikt av LuF3 bildas på ytan och hindrar metallen från ytterligare upplösning. Metallen är paramagnetisk från 0 K (-273 °C) till smältpunkten vid 1 936 K (1 663 °C) med en temperaturoberoende magnetisk susceptibilitet mellan cirka 4 och 300 K (-269 och 27 °C). Den blir supraledande vid 0,022 K (-273,128 °C eller -459,63 °F) och tryck som överstiger 45 kilobar.

Lutetium upptäcktes 1907-08 av de österrikiska kemisterna Carl Auer von Welsbach och Georges Urbain, som arbetade oberoende av varandra. Urbain hämtade namnet på grundämnet från Lutetia, det gamla romerska namnet på Paris, för att hedra sin hemstad. Namnet lutetium blev allmänt accepterat utom i Tyskland, där det vanligen kallades cassiopeium fram till 1950-talet. Lutetium är en av de mest sällsynta av de sällsynta jordartsmetallerna och förekommer i sällsynta jordartsmineraler som lateritlera, xenotid och euxenit. Även om lutetium endast utgör spårämnen (mindre än 0,1 viktprocent) i de kommersiellt viktiga mineralerna bastnasit och monazit har det visat sig möjligt att utvinna metallen som en biprodukt. Lutetium finns också i produkter från kärnklyvning.

Naturligt lutetium består av två isotoper: stabilt lutetium-175 (97,4 procent) och radioaktivt lutetium-176 (2,6 procent, 3,76 × 1010 års halveringstid). Den radioaktiva isotopen används för att bestämma meteoriters ålder i förhållande till jordens ålder. Förutom lutetium-176, och utan att räkna kärnisomerer, är ytterligare 33 radioaktiva isotoper av lutetium kända. De varierar i massa från 150 till 184. Den minst stabila isotopen (lutetium-150) har en halveringstid på 45 millisekunder, och den mest stabila isotopen är lutetium-176.

Separation och rening sker genom vätske-vätskeextraktion eller jonbytesteknik. Metallen framställs genom metallotermisk reduktion av de vattenfria halogeniderna med alkali- eller jordalkalimetaller. Lutetium är monomorf och har en tätt packad hexagonal struktur med a = 3,5052 Å och c = 5,5494 Å vid rumstemperatur.

Lutetium används inom forskning. Dess föreningar används som värdar för scintillatorer och röntgenfosforer, och oxiden används i optiska linser. Grundämnet beter sig som en typisk sällsynt jordart och bildar en serie föreningar i oxidationstillstånd +3, till exempel lutetiumsesquioxid, -sulfat och -klorid.