იშვიათი დედამიწის მაგიური ელემენტი: ლუტეტიუმი

ლუტეციუმიარის იშვიათი იშვიათმიწა ელემენტი მაღალი ფასებით, მინიმალური მარაგებით და შეზღუდული გამოყენებით. ის რბილი და ხსნადია განზავებულ მჟავებში და შეუძლია ნელა რეაგირება მოახდინოს წყალთან.

ბუნებრივად არსებული იზოტოპები მოიცავს 175Lu-ს და ნახევარდაშლის პერიოდს 2.1 × 10 ^ 10 წლის β ემიტერი 176Lu. იგი მიიღება ლუტეციუმის(III) ფტორიდის LuF ∨ · 2H ₂ O კალციუმით აღდგენით.

ძირითადი გამოყენებაა, როგორც ნავთობის კრეკინგის, ალკილირების, ჰიდროგენიზაციისა და პოლიმერიზაციის რეაქციების კატალიზატორი; გარდა ამისა, ლუტეციუმის ტანტალატი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას რენტგენის ფლუორესცენტური ფხვნილის მასალად; 177Lu, რადიონუკლიდი, შეიძლება გამოყენებულ იქნას სიმსივნეების სხივური თერაპიისთვის.

ისტორიის აღმოჩენა

აღმოაჩინა: გ. ურბანმა

აღმოაჩინეს 1907 წელს

ლუტეციუმი იტერბიუმისგან ფრანგმა ქიმიკოსმა ულბანმა 1907 წელს გამოყო და ის ასევე იშვიათმიწა ელემენტი იყო, რომელიც XX საუკუნის დასაწყისში აღმოაჩინეს და დაადასტურეს. ლუტეციუმის ლათინური სახელწოდება მომდინარეობს საფრანგეთის ქალაქ პარიზის უძველესი სახელწოდებიდან, რომელიც ურბანის დაბადების ადგილია. ლუტეციუმის და კიდევ ერთი იშვიათმიწა ელემენტის, ევროპიუმის აღმოჩენამ ბუნებაში არსებული ყველა იშვიათმიწა ელემენტის აღმოჩენა დაასრულა. მათი აღმოჩენა შეიძლება ჩაითვალოს იშვიათმიწა ელემენტების აღმოჩენის მეოთხე კარიბჭის გახსნად და იშვიათმიწა ელემენტების აღმოჩენის მეოთხე ეტაპის დასრულებად.

ელექტრონული კონფიგურაცია

ელექტრონული განლაგებები:

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

ლუტეციუმის ლითონი

ლუტეციუმი ვერცხლისფერი თეთრი ლითონია, რომელიც იშვიათმიწა ელემენტებს შორის ყველაზე მყარი და მკვრივია; დნობის წერტილი 1663 ℃, დუღილის წერტილი 3395 ℃, სიმკვრივე 9.8404. ლუტეციუმი შედარებით სტაბილურია ჰაერზე; ლუტეციუმის ოქსიდი არის უფერო კრისტალი, რომელიც იხსნება მჟავებში და წარმოქმნის შესაბამის უფერო მარილებს.

ლუტეციუმის იშვიათმიწა მეტალის ბზინვარება ვერცხლსა და რკინას შორისაა. მინარევების შემცველობა მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს მათ თვისებებზე, ამიტომ ლიტერატურაში ხშირად არის მნიშვნელოვანი განსხვავებები მათ ფიზიკურ თვისებებში.

ლითონის იტრიუმს, გადოლინიუმს და ლუტეციუმს აქვთ ძლიერი კოროზიისადმი მდგრადობა და შეუძლიათ დიდი ხნის განმავლობაში შეინარჩუნონ მეტალის ბზინვარება.

აპლიკაცია

წარმოების სირთულეებისა და მაღალი ფასების გამო, ლუტეციუმს კომერციული გამოყენება მცირე აქვს. ლუტეციუმის თვისებები მნიშვნელოვნად არ განსხვავდება სხვა ლანთანოიდური ლითონებისგან, მაგრამ მისი მარაგი შედარებით მცირეა, ამიტომ ბევრ ადგილას, ლუტეციუმის შესაცვლელად, როგორც წესი, სხვა ლანთანოიდური ლითონები გამოიყენება.

ლუტეციუმის გამოყენება შესაძლებელია ზოგიერთი სპეციალური შენადნობის დასამზადებლად, მაგალითად, ლუტეციუმის ალუმინის შენადნობის გამოყენება შესაძლებელია ნეიტრონების აქტივაციის ანალიზისთვის. ლუტეციუმის გამოყენება ასევე შესაძლებელია ნავთობის კრეკინგის, ალკილირების, ჰიდროგენიზაციისა და პოლიმერიზაციის რეაქციების კატალიზატორად. გარდა ამისა, ზოგიერთ ლაზერულ კრისტალში, როგორიცაა იტრიუმის ალუმინის გარნეტი, ლუტეციუმის დოპირებამ შეიძლება გააუმჯობესოს მისი ლაზერული მუშაობა და ოპტიკური ერთგვაროვნება. გარდა ამისა, ლუტეციუმის გამოყენება ასევე შესაძლებელია ფოსფორებისთვის: ლუტეციუმის ტანტალატი ამჟამად ცნობილი ყველაზე კომპაქტური თეთრი მასალაა და იდეალური მასალაა რენტგენის ფოსფორებისთვის.

177Lu არის სინთეზური რადიონუკლიდი, რომლის გამოყენება შესაძლებელია სიმსივნეების სხივური თერაპიისთვის.

ლუტეციუმის ოქსიდიდოპირებული ცერიუმის იტრიუმ ლუტეტიუმის სილიკატური კრისტალი