Lutetium
Lutetium is een scheikundig element met symbool Lu en atoomnummer 71. Het is een zilverwit lanthanide.
Inhoud |
[bewerk] Ontdekking
Onafhankelijk van elkaar is lutetium in 1907 ontdekt door Georges Urbain en Carol Auer von Welsbach. Beide troffen het element als verontreiniging aan in het mineraal ytterbia, waarvan eerder vermoed werd dat het volledig uit ytterbiumverbindingen bestond. Aangezien Urbain het isolatieproces als eerste beschreef, wordt deze Franse chemicus gezien als de ontdekker van lutetium. Zelf noemde hij het element neoytterbium, maar dat werd in 1949 veranderd in lutetium. Welsbach stelde de namen cassiopium en albebaranium voor, maar deze namen werden afgewezen. Toch wordt in vooral Duitse literatuur de naam cassiopium nog regelmatig gebruikt.
De naam lutetium is afgeleid van de Latijnse naam voor Parijs, Lutetia.
[bewerk] Toepassingen
Het isoleren van lutetium is een kostbaar proces en het wordt daarom zeer sporadisch gebruikt voor industriële toepassingen:
- Als katalysator in de olieraffinage.
- Voor alkylerisatie, polymerisatie en hydrogenatie.
Daarnaast kan lutetium worden gebruikt voor legeringen.
[bewerk] Opmerkelijke eigenschappen
Lutetium is de zwaarste en hardste lanthanide en wordt niet aangetast door zuurstof uit de lucht.
Als laatste element van de lanthanidereeks heeft lutetium een volle f-schil: 4f14 en nog drie elektronen in 6s25d1. Het gedraagt zich daarom als een overgangsmetaal uit de scandiumgroep en vormt vrijwel uitsluitend driewaardig positieve Lu3+ ionen. Omdat de f-schil vol is zijn deze ionen niet magnetisch en hebben zij ook geen optische overgangen in het zichtbare gebied.
[bewerk] Verschijning
Van alle in de natuur voorkomende elementen wordt lutetium het minst aangetroffen in de aardkorst. Als vrij element komt het niet voor en de meeste lanthanide bevattende mineralen bevatten uiterest lage concentraties lutetium. De commercieel meest aantrekkelijke bron is het mineraal monaziet dat ongeveer 0,003% lutetium bevat. Het isoleren van lutetium is een lastig en kostbaar proces waarbij in een ionenwisselaar watervrij lutetiumchloride of -fluoride wordt gereduceerd met calcium.
[bewerk] Isotopen
| Meest stabiele isotopen | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Iso | RA (%) | Halveringstijd | VV | VE (MeV) | VP |
| 173Lu | syn | 1,37 j | EV | 1,298 | 173Yb |
| 174Lu | syn | 3,31 j | EV | 1,374 | 174Yb |
| 175Lu | 97,41 | stabiel met 104 neutronen | |||
| 176Lu | 2,59 | 3,78×1010 j | β | 1,193 | 176Hf |
In de natuur is 175Lu de enige stabiele voorkomende lutetium isotoop. In totaal zijn er 33 radioactieve isotopen bekend waarvan 176Lu als gevolg van de lange halfwaardetijd op aarde nog voorkomt. 174Lu en 173Lu hebben een halfwaardetijd van respectievelijk 3,31 en 1,37 jaar. Alle andere radioisotopen hebben halfwaardetijden van minder dan enkele dagen.
[bewerk] Toxicologie en veiligheid
Over de toxicologische eigenschappen van lutetium is weinig bekend en zou daarom zorgvuldig moeten worden behandeld. Van poedervormig lutetium is bekend dat het brandbaar is en explosiegevaar kan opleveren.
| Scheikundige Elementen en Isotopen |
| Periodiek systeem: Standaard | Alternatief | Elektronenconfiguratie |
| Isotopentabel: Op element: Compleet | In delen | Op atoommassa |
| Lijst met elementen: Op naam | Op symbool | Op nummer |
