Lutecium, Lu, je stříbrně-bílý, měkký lanthanoid. Má poměrně málo komerčních využití, jedno z nich je katalyzátor krakování ropy.
| Atomové číslo | 71 | Počet stabilních izotopů | 1 |
| Atomová hmotnost | 174,9668 | Elektronová konfigurace | [Xe] 6s2 4f14 5d1 |
| Teplota tání [°C] | 1652 | Teplota varu [°C] | 3402 |
| Elektronegativita | 1,27 | Hustota [g.cm-3] | 9,841 |
Koncentrace v zemské kůře je jen okolo 0,5 mg/kg. Roční světová produkce je asi 10 tun. Výroba čistého lutecia je velmi náročná, proto patří mezi jeden z nejdražších a nejhůře dostupných kovů ze skupiny vzácných zemin.
Izotopy
Má jeden stabilní izotop – 175Lu (97,401 %) a jeden radioizotop s dlouhým poločasem rozpadu – 176Lu (3,78.1010 roků, 2,599 %). 176Lu se rozpadá za vzniku hafnia:
176Lu → 176Hf + β−
| Izotop | Poločas rozpadu | Zastoupení v zemské kůře [%] |
|---|---|---|
| 173Lu | 1,37 let | umělý prvek |
| 174Lu | 3,31 let | umělý prvek |
| 175Lu | stabilní | 97,401 |
| 176Lu | 3,78×1010 let | 2,599 |
| 177Lu | 6,65 dne | umělý prvek |
Izotop 149Lu má nejen zvláštní tvar jádra, ale rozpadá se uvolněním protonu.[3,4]
Izotop 176Lu lze využít k datování některých minerálů, např. zirkonů. Tato metoda se označuje jako jaderná geochronologie.[5]
Izotop 177Lu se připravuje ozařováním ytterbia v jaderném reaktoru:
$$^{176}_{\ \ 70}\textrm{Yb}\ +\ \textrm{n} \rightarrow\ ^{177}_{\ \ 71}\textrm{Lu}\ +\ \gamma$$
Tento izotop se využívá k zobrazení orgánů a díky poměrně dlouhému poločasu rozpadu ho lze využít i pro přípravu radiofarmak. Zde je samozřejmě klíčová doba přípravy a izolace lutecia od výchozího ytterbia. V této oblasti se povedlo vyvinout účinnou separační metodu na UOCHB.[5,6]
Chemické vlastnosti
Lutecium vytváří sloučeniny pouze v oxidačním čísle III. Roztoky jsou většinou bezbarvé a krystaly bílé. Kovové lutecium hoří při teplotě 150 °C na oxid, který má schopnost absorbovat oxid uhličitý a vodu. Rozpouští se ve slabých kyselinách a zředěné kyselině sírové za vzniku bezbarvých iontů, které obsahují sedm až devět molekul vody.
Supravodivost
U dusíkem dopovaného hydridu lutecia byla pozorována supravodivost za teploty 20 °C, bohužel je stále vyžadován vysoký tlak, v tomto případě 1 GPa. Hydridy byly připraveny v diamantové kovadlině, tenká fólie z lutecia byla stlačena v atmosféře H2/N2 na tlak 2 GPa.
- Evidence of near-ambient superconductivity in a N-doped lutetium hydride
- Viable superconducting material created in Rochester lab
NMR
Lutecium má dva NMR aktivní izotopy.
| 175Lu | 176Lu | |
| Spin | 7/2 | 7 |
| Zastoupení v přírodě [%] | 97,41 | 2,59 |
| Rezonanční frekvence v poli 1 T | 4,8626 | 3,451 |
| Jaderný magnetický moment | +2,2327 | +3,169 |
| Citlivost vůči 1H | 0,03128 | 0,03975 |
Odkazy
- Lutecium na české wikipedii
- Lutecium na anglické wikipedii
- Emise protonu ze zvláštně tvarovaného jádra izotopu lutecia zlomila rekord
- Pumpkin-shaped nucleus breaks proton emission records
- HÁLA, Jiří. Radioaktivní izotopy. Tišnov: Sursum, 2013. ISBN 978-80-7323-248-1.
- Úspěch pro českou vědu. Do světa posílá chytrou bombu proti rakovině
Navigace
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| H | He | ||||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
| Cs | Ba | La | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | Ac | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
| Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu |
| Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |
2 Replies to “Lutecium”