لوتتیوم Lu 71، عنصری از جدول تناوبی

همه چیز درباره عنصر لوتتیوم (Lu)

عنصر لوتتیوم Lu 71، عنصری از جدول تناوبی

لوتتیوم، (به انگلیسی : Lutetium) با علامت اختصاری Lu و عدد اتمی ۷۱، عنصری از جدول تناوبی در دسته فلزات است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.

لوتتیوم (لوتتیم) یک فلز سفید نقره‌ای است که مقاوم در برابر فرسایش در محیط خشک است، اما در هوای مرطوب نه. این عنصر آخرین عنصری در گروه لانتانیدها قرار دارد (یا در مواردی در نظر گرفته عنصر اول از ۶ دوره فلزات واسطه)، و به‌طور سنتی در میان عناصر خاکی کمیاب به حساب می‌شود.

شناسنامه لوتتیوم

عدد اتمی: ۷۱

جرم اتمی استاندارد: ۱۷۴٫۹۶۶۸(۴) گرم بر مول

حالت: جامد

چگالی (نزدیک به دمای اتاق):۹٫۸۴۱ g·cm−۳

چگالی مایع در نقطه ذوب : ۹٫۳ g·cm−۳

نقطه ذوب: ۱۹۲۵ K،‎ ۱۶۵۲ °C،‎ ۳۰۰۶ °F

نقطه جوش: ۳۶۷۵ K،‎ ۳۴۰۲ °C،‎ ۶۱۵۶ °F

گرمای هم‌جوشی: ca. 22 کیلوژول بر مول

گرمای تبخیر: ۴۱۴ کیلوژول بر مول

ظرفیت گرمایی: ۲۶٫۸۶ کیلوژول بر مول

الکترونگاتیوی: ۱٫۲۷ (مقیاس پاولینگ)

تاریخچه لوتتیوم

لوتتیوم( از واژه لاتین Lutetia به معنی پاریس) در سال ۱۹۰۷ توسط “Georges Urbain” شیمیدان فرانسوی و “Baron Carol Auer von Welsbach” کانی‌ شناس اتریشی مستقلا” کشف شد. هر دوی آنها این عنصر را در ناخالصی موجود در ایتریم معدنی کشف نمودند که به عقیده “Jean Charles Galissard de Marignac” شیمیدان سوئیسی ( و بیشتر شیمیدانان دیگر ) تماما” متشکل از ایتربیم بود.

جداسازی لوتتیوم ایتربیم Marignac برای اولین بار توسط Urbain توصیف شد و و افتخارنامگذاری این عنصر نصیب او گشت. او نامهای “neoytterbium” ( ایتربیم جدید) و “lutecium” را برای این عنصر جدید انتخاب کرد، اما بالاخره نام “neoytterbium” بصورت “ytterbium” برگشت نمود و در سال ۱۹۴۹، نگارش عنصر ۱۰۷ به شکل lutetium ( لوتیتم ) تغییر نمود.

Welsbach نامهای cassiopium را برای عنصر ۷۱ ( برگرفته از نام نجومی Cassiopeia ) و albebaranium را برای نام جدید ایتربیم پیشنهاد کرد، اما این اسامی مورد تایید قرار نگرفت؛ ( گرچه بسیاری از دانشمندان آلمانی هنوز عنصر ۷۱ را cassiopium می‌نامند. )

پیدایش لوتتیوم

لوتتیوم که اغلب نه به‌تنهایی بلکه با فلزات خاکی دیگر یافت می‌شود، بسیار سخت از سایر عناصر جدا می‌شود و کمترین فراوانی را در میان تمامی عناصر طبیعی دارد. کانی تجاری اصلی لوتتیوم، سنگ معدن مانزونیت Ce,La,PO و … است که حاوی ۰,۰۰۳% این عنصر می‌باشد.

فلز لوتتیوم خالص فقط تاحدی در سالهای اخیر جداسازی شده و تهیه آن بسیار دشوار است ( بنابراین یکی از نادرترین و گرانترین فلزات خاکی کمیاب است ). لوتتیوم را با روش جابجایی یونی از عناصر خاکی کمیاب دیگر بدست می‌آورند ( کاهش LuCl3 یـا LuF3 بوسیله یک فلز قلیایی و یا یک فلز قلیایی خاکی انجام می‌شود ).

ویژگی های لوتتیوم

عنصر لوتتیوم، فلزی سیمگون، سه ظرفیتی و مقاوم در برابر فرسودگی است که نسبتا” در هوا پایدار و سنگین‌ترین و سخت‌ترین عنصر خاکی کمیاب به‌شمار می‌رود. چون تهیه این فلز بصورت مقادیر مفید بسیار گران می‌باشد، بنابراین کاربردهای تجاری بسیار کمی دارد. اما لوتیتم پایدار را می‌توان در پالایشگاه ها و بعنوان کاتالیزور در کراکینگ بنزین مورد استفاده قرار داد. موارد استفاده دیگر آن ، در آلکیلاسیون ، هیدروژناسیون و پلیمریزاسیون می‌باشد.

ایزوتوپ های لوتتیوم

عنصر لوتتیوم، بطور طبیعی دارای ۱ ایزوتوپ پایدار Lu-175 ( وفور طبیعی ۹۷,۴۱% ) می‌باشد. ۳۳ ایزوتوپ پرتوزا هم برای آن شناسائی شده که پایدارترین آنها لوتتیوم ۱۷۶ با نیم عمر ۳,۷۸ سال ( فراوانی طبیعی ۲,۵۹% ) ، لوتتیوم ۱۷۴ با نیمه عمر ۳,۳۱ سال و لوتتیوم ۱۷۳ با نیمه عمر ۱,۳۷ سال می‌باشد. کلیه ایزوتوپهای دیگر آن دارای نیمه عمری کمتر از ۹ روز هستند که نیمه عمر اکثر آنها کمتر از نیم ساعت می‌باشد. همچنین این عنصر دارای ۸ meta states است.

ایزوتوپهای لوتتیوم از نظر وزن اتمی بین amu 149,973 (لوتتیوم ۱۵۰) و amu 961,183 (لوتتیوم ۱۸۴) قرار دارند. حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوانترین ایزوتوپ پایدار ، ( لوتیتم ۱۷۵ ) جذب الکترون ( با مقداری ارسال الکترون مثبـت و آلفا ) است و اولین حالت بعد از آن ارسال بتا می‌باشد. محصولات فروپاشی اولیه قبل از لوتتیوم ۱۷۵ ایزوتوپهای عنصر ۷۰ ( ایتربیم ) و محصولات اولیه بعد از آن ایزوتوپهای عنصر ۷۲ ( هافنیم ) هستند.

خطرات لوتتیوم

لوتتیوم مانند سایر فلزات خاکی کمیاب ، دارای درجه مسمومیت کمی است، اما بهرحال با این فلز و مخصوصا” ترکیبات آن باید بسیار با احتیاط رفتار شود. گرده فلزی این عنصر خطر آتش‌زائی و انفجار به همراه دارد. لوتتیوم هیچگونه نقش بیولوژیکی در بدن انسان ندارد، اما احتمالا” به افزایش متابولیسم کمک می‌کند.

 

تاریخچه عنصر لوتتیوم و ویژگی آن

اشتراک گذاری

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*