Metallo lutezio

Lega di lutezio

Lutezio in polvere

Particella di lutezio
 

Il lutezio è un elemento metallico con il simbolo chimico Lu. Il corrispondente elemento del lutezio è un metallo bianco-argento, che è il metallo più duro e denso tra gli elementi delle terre rare. Punto di fusione 1663ºC, punto di ebollizione 3395ºC, densità 9.8404. Il lutezio è stabile nell'aria. L'ossido di lutezio è un cristallo incolore, solubile in acido per formare il corrispondente sale incolore. Il lutezio è utilizzato principalmente a fini di ricerca ma ha pochi altri usi. È solubile in acido diluito e può interagire lentamente con l'acqua. I sali sono incolori e gli ossidi sono bianchi. Gli isotopi presenti in natura sono: 175Lu e l'emettitore beta 176Lu con un'emivita di 2.1×10^10 anni. A causa delle scarse riserve naturali e del prezzo elevato, il luftelluride LUF·2HO è formulato per riduzione del calcio per l'industria dell'energia atomica.

Il metallo di terra raro del lutezio è lustro fra argento e ferro. Il contenuto di impurità ha una grande influenza sulle loro proprietà, quindi le loro proprietà fisiche sono spesso significativamente diverse in letteratura. Il lantanio è un superconduttore a 6°K. La maggior parte dei metalli terrestri rari esibiscono proprietà paramagnetiche, e il gadolinio è più ferromagnetico del ferro a 0 ° C. Terbio, disprosio, olmio ed erbio mostrano anche ferromagnetismo a basse temperature. Il basso punto di fusione del lantanio e del cerio e l'elevata pressione di evaporazione del samario, dell'europio e dell'itterbio mostrano grandi differenze nelle proprietà fisiche dei metalli delle terre rare. Il samario, l'europio e il gadolinio hanno una sezione trasversale di assorbimento dei neutroni termici più grande rispetto al cadmio e al boro, che sono ampiamente utilizzati come materiali di controllo per i reattori nucleari. I metalli delle terre rare hanno plasticità, e il samario e l'itterbio sono i migliori. Ad eccezione dell'itterbio, le terre rare del gruppo ittrio hanno una durezza superiore rispetto alle terre rare del gruppo cerio [3].

Peso atomico dell'elemento lutezio: 175.0

CAS n° : 7439-94-3 [3]

Modulo elastico in massa: GPA: 47.6

Entalpia di atomizzazione: KJ/mol @25ºC : 98

Capacità termica: J/ (mol·K): 6.7186

Conducibilità: 106/(cm·Ω) : 0.0185

Conducibilità termica: W/ (m·K): 6.4

Calore di fusione (kJ/mol) : 18.60

Calore di vaporizzazione (kJ/mol) : 355.90

Volume atomico (cm cubico/mole) : 17.78

Contenuto dell'elemento nell'universo (ppm) : 0.00001

Contenuto dell'elemento nel Sole (ppm) : 0.001

Contenuto di elementi in acqua di mare (ppm): 0.00000014, superficie atlantica

Stato di ossidazione: Lu+3 principale

Contenuto in crosta: (Ppm) : 0.51 struttura cristallina: Cella esagonale.

Parametri cella:

a = 350,31 pm

b = 350,31 pm

c = 555,09 pm

Alfa è uguale a 90 gradi

Beta = 90°

Gamma uguale a 120 gradi

Durezza Vickers: 1160 MPa

Energia di ionizzazione (kJ/mol)

M meno 523.5

M+ - M2+1340

M2+ - M3+ 2022

M3+ - + 4360

Massa atomica relativa: 174.96

Valenza comune: +3

Elettronegatività: 1

Configurazione del guscio esterno dell'elettrone: 4f14 5d1 6s2

Configurazione elettronica: 2,8,18,32,9,2

Shell elettronico: KLMNOP

Numero di elettroni: 2-8-18-32-18-8

Isotopi e radiazioni: LU-172[6.7Gd] Lu-173[1.37y] Lu-174[3.3y]s *Lu-175 Lu-176(beta [3.6E10y]) Lu-177[6.68d]

Affinità elettronica: 0KJ·mol-1

Densità elementare: 9,85g/cm³

Punto di fusione elementare: 1656.0 ºC

Punto di ebollizione elementare: 3315.0ºC

Raggio atomico: 2.25 angstrom

Raggio ionico: 0.98(+3) angstrom

Raggio covalente: 1.56 angstrom

Editor delle proprietà chimiche

lutezio

lutezio

I metalli delle terre rare sono molto chimicamente attivi. Quando interagisce con l'ossigeno, si forma un RO molto stabile (R per i metalli delle terre rare). Cerio, prasmio e terbio hanno formato anche CEO, Pro e TBO Oxides. Il loro calore standard di formazione e i valori negativi standard di entalpia sono più grandi di quelli degli ossidi di calcio, alluminio e magnesio. Con un punto di fusione superiore a 2000ºC, l'europio ha il raggio atomico più grande e le proprietà più attive. Perde immediatamente la sua lucentezza quando esposto all'aria a temperatura ambiente e viene rapidamente ossidato in una polvere. Anche lantanio, cerio, praseodimio, neodimio sono facili da ossidare, formando pellicole di ossido sulla superficie. L'ittrio metallico, il gadolinio, il lutezio hanno una forte resistenza alla corrosione e possono mantenere la sua lucentezza metallica per un lungo periodo di tempo. I metalli delle terre rare possono reagire con l'acqua a velocità diverse. L'europio reagisce violentemente con l'acqua fredda per rilasciare idrogeno. I metalli delle terre rare del gruppo cerio reagiscono lentamente con l'acqua a temperatura ambiente, ma più velocemente a temperatura più elevata. I metalli delle terre rare del gruppo ittrio sono più stabili. I metalli delle terre rare reagiscono con alogeni ad alte temperature formando alogenuri di valenza +2, +3, +4. Gli alogenuri anidri sono molto assorbenti e facilmente idrolizzati per formare composti aloxidi di tipo ROX (X indica alogeno). I metalli delle terre rare possono anche reagire con boro, carbonio, zolfo, idrogeno e azoto per formare composti corrispondenti.

Broadcast dell'editor campo applicazione

Terre rare - ossido di lutezio

Terre rare - ossido di lutezio

I metalli delle terre rare e le loro leghe svolgono il ruolo di deossidazione e desolforazione nella produzione dell'acciaio, che può ridurre il contenuto di entrambi a meno del 0.001%, modificare la forma delle inclusioni, raffinare i grani, in modo da migliorare le prestazioni di lavorazione dell'acciaio, migliorare la resistenza, la tenacità, la resistenza alla corrosione e la resistenza all'ossidazione. I metalli delle terre rare e le loro leghe sono utilizzati nella fabbricazione di ghisa nodulare, ghisa grigia ad alta resistenza e ghisa vermicolare. Possono cambiare la forma della grafite in ghisa, migliorare il processo di colata e migliorare le proprietà meccaniche della ghisa. L'aggiunta di una piccola quantità di metalli delle terre rare alla fusione di bronzo e ottone può migliorare la resistenza, l'allungamento, la resistenza al calore e la conducibilità elettrica delle leghe. La resistenza ad alta temperatura può essere migliorata aggiungendo 1% ~ 1.5% di metalli delle terre rare alla lega al si fusa. La resistenza alla trazione e alla corrosione del filo in lega di alluminio può essere migliorata aggiungendo metalli delle terre rare. L'aggiunta del 0.3% di metallo delle terre rare nella lega elettrotermica Fe-Cr-al può migliorare la resistenza all'ossidazione, la resistività e la resistenza alle alte temperature. L'aggiunta di metalli delle terre rare al titanio e alle sue leghe può affinare la granella, ridurre la velocità di scorrimento e migliorare la resistenza alla corrosione ad alte temperature. Setacci molecolari a microsfere preparati da cloruri di terre rare misti con cerio e cloruri di terre rare ricchi di lantanidi per il processo di cracking catalitico del petrolio. I catalizzatori di ossido composito di terre rare e metalli di transizione vengono utilizzati per la purificazione dell'ossidazione, che può convertire monossido di carbonio e idrocarburi in biossido di carbonio e acqua. Un catalizzatore a sistema ternario di praseodimio neodimio naftenalchil alluminio cloruro è stato usato per sintetizzare la gomma [4].

La polvere di lucidatura delle terre rare viene utilizzata per la lucidatura di vari dispositivi di vetro. Un unico ossido di terre rare ad alta purezza viene utilizzato per sintetizzare vari materiali fluorescenti, come il fosforo rosso per la televisione a colori e il fosforo bianco per la televisione a proiezione. Lo ioduro delle terre rare viene utilizzato per realizzare lampade alogene in metallo invece che lampade ad arco a barra di carbonio. La lega magnetica dura terra rara - cobalto preparata da metalli delle terre rare ha i vantaggi di un'elevata regalità e di un'elevata coercitività. La ferrite granata di ferro ittrio è un materiale ferromagnetico monocristallino o policristallino realizzato con ossido di ferro e ossido di YO di elevata purezza. Sono utilizzati in dispositivi a microonde. GDO ad alta purezza è stato usato per preparare granato di ittrio, e i suoi singoli cristalli sono stati usati come base per la bolla. I materiali di stoccaggio di idrogeno Lani, che erano fatti di lantanio e nichel, avevano elevate velocità di assorbimento e di scarico di idrogeno. Era possibile conservare 6.5 ~ 6.7 mol di idrogeno per ogni mole di Lani. Nell'industria dell'energia atomica, le grandi sezioni trasversali di assorbimento di neutroni degli isotopi dell'europio e del gadolinio sono utilizzate come barre di controllo e come assorbitori di neutroni per reattori ad acqua leggera e reattori di allevamento rapido di neutroni. Gli elementi di terre rare come fertilizzante di traccia possono aumentare la resa di raccolto. La selce è l'uso tradizionale della lega delle terre rare ed è ancora un uso importante dei metalli delle terre rare del gruppo del cerio.