Lutetiumist ein seltenes Element der Seltenen Erden mit hohen Preisen, minimalen Reserven und begrenzter Verwendung. Es ist weich und löslich in verdünnten Säuren und kann langsam mit Wasser reagieren.
Zu den natürlich vorkommenden Isotopen gehören 175Lu und der mit einer Halbwertszeit von 2,1 × 10^10 Jahren alte β-Strahler 176Lu. Er entsteht durch Reduktion von Lutetium(III)-fluorid LuF∨·2H₂O mit Calcium.
Die Hauptverwendung liegt in der Verwendung als Katalysator für Erdölcracken, Alkylierungs-, Hydrierungs- und Polymerisationsreaktionen. Darüber hinaus kann Lutetiumtantalat auch als Material für Röntgenfluoreszenzpulver verwendet werden. 177Lu, ein Radionuklid, kann zur Strahlentherapie von Tumoren eingesetzt werden.
Geschichte entdecken
Entdeckt von: G. Urban
Entdeckt 1907
Lutetium wurde 1907 vom französischen Chemiker Ulban von Ytterbium getrennt und war ebenfalls ein Seltenerdelement, das Anfang des 20. Jahrhunderts entdeckt und bestätigt wurde. Der lateinische Name für Lutetium leitet sich vom antiken Namen von Paris in Frankreich ab, dem Geburtsort von Urban. Die Entdeckung von Lutetium und einem weiteren Seltenerdelement, Europium, schloss die Entdeckung aller in der Natur vorkommenden Seltenerdelemente ab. Ihre Entdeckung kann als Öffnung des vierten Tors zur Entdeckung von Seltenerdelementen und als Abschluss der vierten Stufe der Entdeckung von Seltenerdelementen angesehen werden.
Elektronenkonfiguration
Elektronische Vereinbarungen:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d1
Lutetium ist ein silberweißes Metall und das härteste und dichteste Metall unter den Seltenerdelementen. Schmelzpunkt 1663 °C, Siedepunkt 3395 °C, Dichte 9,8404. Lutetium ist in der Luft relativ stabil. Lutetiumoxid ist ein farbloser Kristall, der sich in Säuren auflöst und entsprechende farblose Salze bildet.
Der Glanz von Lutetium als Seltenerdmetall liegt zwischen dem von Silber und Eisen. Der Gehalt an Verunreinigungen hat einen erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften, sodass in der Literatur häufig erhebliche Unterschiede zu den physikalischen Eigenschaften angegeben werden.
Die Metalle Yttrium, Gadolinium und Lutetium weisen eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf und können ihren metallischen Glanz lange Zeit behalten.
Anwendung
Aufgrund von Produktionsschwierigkeiten und hohen Preisen findet Lutetium kaum kommerzielle Verwendung. Die Eigenschaften von Lutetium unterscheiden sich nicht wesentlich von denen anderer Lanthanoidmetalle, aber seine Reserven sind vergleichsweise gering, sodass vielerorts üblicherweise andere Lanthanoidmetalle als Ersatz für Lutetium verwendet werden.
Lutetium kann zur Herstellung spezieller Legierungen verwendet werden, beispielsweise für die Neutronenaktivierungsanalyse. Lutetium kann auch als Katalysator für Erdölcracken, Alkylierungen, Hydrierungen und Polymerisationsreaktionen eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die Dotierung einiger Laserkristalle, wie beispielsweise Yttrium-Aluminium-Granat, mit Lutetium deren Laserleistung und optische Gleichmäßigkeit verbessern. Darüber hinaus kann Lutetium auch für Leuchtstoffe verwendet werden: Lutetiumtantalat ist das kompakteste derzeit bekannte weiße Material und eignet sich ideal für Röntgenleuchtstoffe.
177Lu ist ein synthetisches Radionuklid, das zur Strahlentherapie von Tumoren eingesetzt werden kann.
Lutetiumoxiddotierter Cer-Yttrium-Lutetium-Silikatkristall
Veröffentlichungszeit: 26. Juni 2023