本文作者 漂泊
镥是一种稀有的稀土元素,它价格高昂,用途较少。它最主要的用途是用做石油裂化、烷基化、氢化和聚合反应的催化剂;此外,钽酸镥还可以用作X射线荧光粉的材料;而177Lu这种放射性核素则可以用于肿瘤的放射性治疗。
镥的基本物理性质
分类 | 第ⅢB族▪金属(镧系元素) |
原子序号・原子量 | 71(174.967) |
电子配置 | 4f145d16s2 |
密度 | 9.8404g/cm 3 |
熔点 | 1663°C |
沸点 | 3395°C |
色・形状 | 银白色金属 |
丰度 | 0.51ppm(地壳) |
发现者 | Georges Urbain, Baron Carl Auer von Welsbach,Charles James |
主要的同位素 | 175Lu, 176Lu |
用途例 | 催化剂、荧光粉、肿瘤放射性治疗 |
前后的元素 | 镱-镥-铪 |
镥的发现
1787年,瑞典矿物学家Karl Arrhenius在斯德哥尔摩附近一个叫Ytterby的小村庄附近的老采石场碰到了一块像沥青一样的黑色矿石,他以村庄的名字将该矿石命名为Yteerby(实际为硅铍钇矿)。他以为自己发现了一种新的钨矿石,然后把样本交到了住在芬兰的Johan Gadolin。在1794年,Gadolin宣布它包含一种新的“钇土”,构成了其重量的38%,即氧化钇(Y2O3),在将其用木炭加热后也没能进一步还原。Anders Gustaf Ekeberg把这一氧化物命名为“Yttria”(钇土)。
1843年,Carl Mosander更加彻底的研究了已发现的“钇土”,发现它是混合物,并且由三种氧化物组成:氧化钇,是白色的;氧化铽,是黄色的;还有氧化铒,是玫瑰红色的。化学家们又对其中的“铒土”又进行了许多研究。1878年,瑞士化学家Jean Charles和G Marignac从“铒土”中发现了镱。1907年,法国科学家Georges Urbain,奥地利矿物学家Baron Carl Auer von Welsbach和美国化学家Charles James 分别独立发现镱当中的还存在其他的杂质成分,Georges Urbain认为这是一种新的元素,他以他出生地巴黎的古名,将杂质中的新元素命名为Lutetium,译为镥。
镥是最后几种被发现的稀土元素,镥和铕的发现标志着自然界中所存在的所有稀土元素都已经被发现。[1-2]
金属镥
镥的用途
由于生产困难、价格高昂,故镥的商业用途很少。镥的性质与其他镧系金属差别不大,但是储量相比更少,所以很多地方通常用其他的镧系金属来代替镥。
镥可以用于制造某些特殊合金,如镥铝合金可用于中子活化分析。镥也可以用于石油裂化、烷基化、氢化和聚合反应的催化剂。此外,在一些激光晶体如钇铝石榴石中掺杂镥,可以改善它的激光性能和光学均匀性。除此之外,镥还能用于荧光粉:钽酸镥是目前已知最为致密的白色材料,是X射线荧光粉的理想材料。
177Lu是一种人工合成的放射性核素,可以用于肿瘤的放射性治疗。[3-7]
氧化镥掺铈硅酸钇镥晶体
参考文献
- [1]James, C. (1907). “A new method for the separation of the yttrium earths”. Journal of the American Chemical Society. 29 (4): 495–499. doi:10.1021/ja01958a010.
- [2] “Separation of Rare Earth Elements by Charles James”. National Historic Chemical Landmarks. American Chemical Society. Retrieved 2014-02-21.
- [3]Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- [4]Wei, Yayi; Brainard, Robert L. (2009). Advanced Processes for 193-NM Immersion Lithography. SPIE Press. p. 12. ISBN 978-0-8194-7557-2.
- [5]Blasse, G.; Dirksen, G.; Brixner, L.; Crawford, M. (1994). “Luminescence of materials based on LuTaO4”. Journal of Alloys and Compounds. 209 (1–2): 1–2. doi:10.1016/0925-8388(94)91069-3.
- [6]Shionoya, Shigeo (1998). Phosphor handbook. CRC Press. p. 846. ISBN 978-0-8493-7560-6.
- [7]Sigel, Helmut (2004). Metal complexes in tumor diagnosis and as anticancer agents. CRC Press. p. 98. ISBN 978-0-8247-5494-5.
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