اللوتيتيومعنصر أرضي نادر، ذو أسعار مرتفعة، واحتياطيات ضئيلة، واستخدامات محدودة. يتميز بتركيبه الليّن، وقابليته للذوبان في الأحماض المخففة، وقدرته على التفاعل ببطء مع الماء.
تشمل النظائر الطبيعية 175Lu، وله عمر نصف 2.1 × 10 ^ 10 سنة، وهو باعث β 176Lu. يُصنع 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 تانتالات اللوتيتيوم كمادة لمسحوق الفلورسنت بالأشعة السينية؛ يمكن استخدام 177Lu، وهو نويدة مشعة، في العلاج الإشعاعي للأورام.
اكتشاف التاريخ
اكتشفه: ج. أوربان
تم اكتشافه في عام 1907
فُصل اللوتيتيوم عن الإيتربيوم على يد الكيميائي الفرنسي أولبان عام ١٩٠٧، وكان أيضًا عنصرًا أرضيًا نادرًا اكتُشف وأُكد وجوده في أوائل القرن العشرين. يُشتق الاسم اللاتيني للوتيتيوم من الاسم القديم لمدينة باريس الفرنسية، مسقط رأس أوربان. وقد أكمل اكتشاف اللوتيتيوم وعنصر أرضي نادر آخر، وهو اليوروبيوم، اكتشاف جميع العناصر الأرضية النادرة الموجودة في الطبيعة. ويُعتبر اكتشافهما بمثابة فتح الباب الرابع لاكتشاف العناصر الأرضية النادرة، وإتمام المرحلة الرابعة من اكتشافها.
التوزيع الإلكتروني
الترتيبات الإلكترونية:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d1
اللوتيتيوم معدن أبيض فضي، وهو أصلب المعادن وأكثرها كثافة بين العناصر الأرضية النادرة؛ درجة انصهاره ١٦٦٣ درجة مئوية، ودرجة غليانه ٣٣٩٥ درجة مئوية، وكثافته ٩.٨٤٠٤. يتميز اللوتيتيوم بثباته النسبي في الهواء؛ وأكسيد اللوتيتيوم بلورة عديمة اللون تذوب في الأحماض لتكوين أملاح عديمة اللون.
يتميز اللوتيتيوم ببريق معدني نادر بين الفضة والحديد. ويؤثر محتوى الشوائب بشكل كبير على خصائصه، ولذلك غالبًا ما توجد اختلافات جوهرية في خصائصه الفيزيائية في الدراسات العلمية.
يتمتع معدن الإيتريوم والجادولينيوم واللوتيتيوم بمقاومة قوية للتآكل ويمكنهما الحفاظ على بريقهما المعدني لفترة طويلة
طلب
بسبب صعوبات الإنتاج وارتفاع الأسعار، يُعدّ اللوتيتيوم محدود الاستخدام التجاري. لا تختلف خصائص اللوتيتيوم بشكل كبير عن معادن اللانثانيد الأخرى، إلا أن احتياطياته أقل نسبيًا، لذا تُستخدم معادن اللانثانيد الأخرى عادةً في العديد من الأماكن كبديل لللوتيتيوم.
يمكن استخدام اللوتيتيوم في صناعة بعض السبائك الخاصة، مثل سبائك ألومنيوم اللوتيتيوم المستخدمة في تحليل التنشيط النيوتروني. كما يمكن استخدام اللوتيتيوم كمحفز في تكسير البترول، والألكلة، والهدرجة، وتفاعلات البلمرة. إضافةً إلى ذلك، يُحسّن تشويب اللوتيتيوم في بعض بلورات الليزر، مثل عقيق الألومنيوم الإيتريوم، من أداء الليزر وتجانسه البصري. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام اللوتيتيوم في الفوسفور: يُعد تانتالات اللوتيتيوم أكثر المواد البيضاء كثافةً المعروفة حاليًا، وهو مادة مثالية لفوسفور الأشعة السينية.
177Lu هو عبارة عن مادة مشعة اصطناعية يمكن استخدامها في العلاج الإشعاعي للأورام.
أكسيد اللوتيتيومكريستال سيليكات السيريوم والإيتريوم اللوتيتيوم المخدر
وقت النشر: ٢٦ يونيو ٢٠٢٣