Nguyên tố đất hiếm kỳ diệu: Lutetium

Lutetilà nguyên tố đất hiếm có giá cao, trữ lượng tối thiểu và công dụng hạn chế. Nó mềm và hòa tan trong axit loãng và có thể phản ứng chậm với nước.

Các đồng vị xuất hiện trong tự nhiên bao gồm 175Lu và chu kỳ bán rã 2,1 × 10 ^ 10 tuổi β Emitter 176Lu. Nó được tạo ra bằng cách khử Lutetium(III) fluoride LuF ∨ · 2H ₂ O bằng canxi.

Công dụng chính là làm chất xúc tác cho các phản ứng crackinh dầu mỏ, alkyl hóa, hydro hóa và trùng hợp; Ngoài ra, Lutetium tantalate còn có thể được sử dụng làm nguyên liệu của bột huỳnh quang tia X; 177Lu, một hạt nhân phóng xạ, có thể được sử dụng để xạ trị các khối u.
lu

Khám phá lịch sử

Được khám phá bởi: G. Urban

Được phát hiện vào năm 1907

Lutetium được nhà hóa học người Pháp Ulban tách khỏi ytterbium vào năm 1907 và cũng là một nguyên tố đất hiếm được phát hiện và xác nhận vào đầu thế kỷ 20. Tên Latin của lutetium xuất phát từ tên cổ của Paris, Pháp, là nơi sinh của Urban. Việc phát hiện ra luteti và một nguyên tố đất hiếm khác là europium đã hoàn thành việc phát hiện ra tất cả các nguyên tố đất hiếm có trong tự nhiên. Việc khám phá của họ có thể coi là mở ra cánh cổng thứ tư cho việc khám phá các nguyên tố đất hiếm và hoàn thành giai đoạn thứ tư của quá trình khám phá nguyên tố đất hiếm.

 

cấu hình electron

lu kim loại

Các thỏa thuận điện tử:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d1

Kim loại Luteti

Lutetium là kim loại màu trắng bạc, là kim loại cứng nhất và đậm đặc nhất trong số các nguyên tố đất hiếm; Điểm nóng chảy 1663oC, điểm sôi 3395oC, mật độ 9,8404. Lutetium tương đối ổn định trong không khí; Lutetium oxit là một tinh thể không màu hòa tan trong axit tạo thành muối không màu tương ứng.

Ánh kim loại đất hiếm của luteti nằm giữa bạc và sắt. Hàm lượng tạp chất có tác động đáng kể đến tính chất của chúng, do đó thường có sự khác biệt đáng kể về tính chất vật lý của chúng trong tài liệu.

Kim loại yttrium, gadolinium và lutetium có khả năng chống ăn mòn mạnh và có thể duy trì độ bóng kim loại trong một thời gian dài

lu kim loại

Ứng dụng

Do khó khăn trong sản xuất và giá cao, luteti ít được sử dụng trong thương mại. Tính chất của lutetium không khác biệt đáng kể so với các kim loại lanthanide khác, nhưng trữ lượng của nó tương đối nhỏ hơn, vì vậy ở nhiều nơi, các kim loại lanthanide khác thường được sử dụng để thay thế luteti.

Lutetium có thể được sử dụng để chế tạo một số hợp kim đặc biệt, chẳng hạn như hợp kim nhôm Lutetium có thể được sử dụng để phân tích kích hoạt neutron. Lutetium cũng có thể được sử dụng làm chất xúc tác cho các phản ứng crackinh dầu mỏ, alkyl hóa, hydro hóa và trùng hợp. Ngoài ra, pha tạp luteti trong một số tinh thể laser như ngọc hồng lựu nhôm Yttrium có thể cải thiện hiệu suất laser và tính đồng nhất quang học của nó. Ngoài ra, lutetium cũng có thể được sử dụng làm chất lân quang: Lutetium tantalate là vật liệu màu trắng nhỏ gọn nhất được biết đến hiện nay và là vật liệu lý tưởng cho chất lân quang tia X.

177Lu là một hạt nhân phóng xạ tổng hợp, có thể được sử dụng để xạ trị các khối u.

640

Ôxít Lutetitinh thể silicat xeri yttrium luteti pha tạp

 


Thời gian đăng: 26/06/2023