魔法のレアアース元素：ルテチウム

ルテチウムは、価格が高く、埋蔵量が少なく、用途が限られている希少なレアアース元素です。柔らかく、希酸に溶け、水とゆっくりと反応します。

天然同位体には 175Lu と半減期 2.1 × 10 ^ 10 年の β エミッター 176Lu が含まれます。フッ化ルテチウム(III) LuF ∨ ・ 2H ₂ O をカルシウムで還元して作られます。

主な用途は、石油の分解、アルキル化、水素化、および重合反応の触媒としてです。さらに、タンタル酸ルテチウムはX線蛍光粉末の材料としても使用できます。放射性核種である 177Lu は、腫瘍の放射線療法に使用できます。

歴史を発見する

発見者: G. アーバン

1907年に発見

ルテチウムは、1907 年にフランスの化学者ウルバンによってイッテルビウムから分離され、20 世紀初頭に発見、確認されたレアアース元素でもあります。ルテチウムのラテン語名は、アーバン発祥の地であるフランス、パリの古名に由来しています。ルテチウムともう一つの希土類元素ユウロピウムの発見により、自然界に存在するすべての希土類元素の発見が完了しました。彼らの発見は、希土類元素発見への第4の門を開き、希土類元素発見の第4段階が完了したと考えることができます。

電子配置

電子的な手配:

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

ルテチウム金属

ルテチウムは銀白色の金属で、希土類元素の中で最も硬く密度の高い金属です。融点1663℃、沸点3395℃、密度9.8404。ルテチウムは空気中では比較的安定しています。酸化ルテチウムは無色の結晶であり、酸に溶解して対応する無色の塩を形成します。

ルテチウムの希土類金属光沢は銀と鉄の中間にあります。不純物含有量はその特性に大きな影響を与えるため、文献では物理的特性に大きな違いがあることがよくあります。

金属イットリウム、ガドリニウム、ルテチウムは耐食性に優れ、金属光沢を長期間維持できます。

応用

ルテチウムは製造が難しく、価格が高いため、商業用途はほとんどありません。ルテチウムの特性は他のランタニド金属と大きな違いはありませんが、その埋蔵量は比較的少ないため、多くの場所では通常、ルテチウムの代わりに他のランタニド金属が使用されています。

ルテチウムは、中性子放射化分析に使用できるルテチウム アルミニウム合金など、いくつかの特殊な合金の製造に使用できます。ルテチウムは、石油分解、アルキル化、水素化、および重合反応の触媒としても使用できます。さらに、イットリウム・アルミニウム・ガーネットなどの一部のレーザー結晶にルテチウムをドーピングすると、レーザーの性能と光学的均一性を向上させることができます。さらに、ルテチウムは蛍光体にも使用できます。タンタル酸ルテチウムは、現在知られている中で最もコンパクトな白色材料であり、X 線蛍光体にとって理想的な材料です。

177Lu は合成放射性核種であり、腫瘍の放射線療法に使用できます。

酸化ルテチウムドープされたセリウムイットリウムルテチウムケイ酸塩結晶