العنصر السحري الأرضي النادر: اللوتيتيوم

اللوتيتيومهو عنصر أرضي نادر نادر ذو أسعار عالية واحتياطيات قليلة واستخدامات محدودة. وهو ناعم وقابل للذوبان في الأحماض المخففة، ويمكن أن يتفاعل ببطء مع الماء.

تشمل النظائر الموجودة طبيعيًا 175Lu وعمر النصف 2.1 × 10 ^ 10 سنوات β باعث 176Lu. يتم تصنيعه عن طريق اختزال فلوريد اللوتيتيوم (III) LuF ∨ · 2H ₂ O مع الكالسيوم.

الاستخدام الرئيسي هو كمحفز لتكسير البترول، والألكلة، والهدرجة، وتفاعلات البلمرة؛ بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام تنتاليت اللوتيتيوم كمادة لمسحوق فلورسنت الأشعة السينية؛ يمكن استخدام 177Lu، وهو نويدات مشعة، في العلاج الإشعاعي للأورام.

اكتشاف التاريخ

اكتشف بواسطة: ج. أوربان

تم اكتشافه عام 1907

تم فصل اللوتيتيوم عن الإيتربيوم بواسطة الكيميائي الفرنسي أولبان في عام 1907 وكان أيضًا عنصرًا أرضيًا نادرًا تم اكتشافه وتأكيده في أوائل القرن العشرين. الاسم اللاتيني لللوتيتيوم يأتي من الاسم القديم لباريس، فرنسا، وهي مسقط رأس أوربان. اكتشاف اللوتيتيوم وعنصر أرضي نادر آخر هو اليوروبيوم أكمل اكتشاف جميع العناصر الأرضية النادرة الموجودة في الطبيعة. ويمكن اعتبار اكتشافهم بمثابة فتح البوابة الرابعة لاكتشاف العناصر الأرضية النادرة واستكمال المرحلة الرابعة من اكتشاف العناصر الأرضية النادرة.

التكوين الإلكتروني

الترتيبات الإلكترونية:

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

معدن اللوتيتيوم

اللوتيتيوم هو معدن أبيض فضي، وهو المعدن الأكثر صلابة وكثافة بين العناصر الأرضية النادرة؛ نقطة الانصهار 1663 درجة مئوية، نقطة الغليان 3395 درجة مئوية، الكثافة 9.8404. اللوتيتيوم مستقر نسبيًا في الهواء؛ أكسيد اللوتيتيوم عبارة عن بلورة عديمة اللون تذوب في الأحماض لتكوين أملاح عديمة اللون مقابلة.

يقع بريق اللوتيتيوم المعدني الأرضي النادر بين الفضة والحديد. محتوى الشوائب له تأثير كبير على خصائصها، لذلك غالبا ما تكون هناك اختلافات كبيرة في خصائصها الفيزيائية في الأدبيات.

يتمتع معدن الإيتريوم والجادولينيوم واللوتيتيوم بمقاومة قوية للتآكل ويمكن أن يحافظ على بريقه المعدني لفترة طويلة.

طلب

ونظرًا لصعوبات الإنتاج وارتفاع الأسعار، فإن اللوتيتيوم له استخدامات تجارية قليلة. لا تختلف خصائص اللوتيتيوم بشكل كبير عن معادن اللانثانيد الأخرى، لكن احتياطياته أصغر نسبيًا، لذلك في العديد من الأماكن، عادةً ما تستخدم معادن اللانثانيد الأخرى لتحل محل اللوتيتيوم.

يمكن استخدام اللوتيتيوم لصنع بعض السبائك الخاصة، مثل سبائك الألومنيوم اللوتيتيوم التي يمكن استخدامها لتحليل تنشيط النيوترونات. يمكن أيضًا استخدام اللوتيتيوم كمحفز لتكسير البترول، والألكلة، والهدرجة، وتفاعلات البلمرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تطعيم اللوتيتيوم في بعض بلورات الليزر مثل عقيق الألومنيوم الإيتريوم يمكن أن يحسن أداء الليزر والتوحيد البصري. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام اللوتيتيوم في صناعة الفوسفور: تعد تنتالات اللوتيتيوم أكثر المواد البيضاء المدمجة المعروفة حاليًا، وهي مادة مثالية لفوسفورات الأشعة السينية.

177Lu عبارة عن نويدات مشعة اصطناعية يمكن استخدامها في العلاج الإشعاعي للأورام.

أكسيد اللوتيتيومكريستال سيليكات السيريوم والإيتريوم اللوتيتيوم المخدر