Lu sembolüne sahip kimyasal element, lantanit grubundan nadir bir metal olarak kabul ediliyor. Meteorların yaşını tanımlamak için kullanılmıştır. Ek olarak, Lutesyum manyetizma çalışmalarında temeldir, izole edilmesi en ağır ve en karmaşık olanlardan biridir. Bu bölümde bu bileşenin kökenini, özelliklerini ve kullanışlılığını öğreneceksiniz.
Lutesyum nedir?
Periyodik tabloda 71. sırada yer alan üç değerlikli metalik bir elementtir. Ayrıca nadir toprak elementleri arasında en ağır ve en dayanıklı olanı olduğu tespit edilmiştir.
Lutesyum sembolü
Lu Sembolojisi, günümüzde Paris olarak bilinen şehre verilen ilk isim olan Luttetia kelimesinden gelmektedir. Metaloidin 1907 civarında Georges Urbain tarafından keşfedilip tanımlandığı yer.
Lutesyumun Özellikleri
D blok bileşenlerinin yanında konumlandırılmasına rağmen lantanitler olarak sınıflandırılan elementlerden biridir. Alışılmadık ve çeşitli özellikleri nedeniyle 2 farklı gruba ait olabilen karmaşık bir bileşik olduğu kanıtlanmıştır. Özellikleri şu şekilde özetlenebilir:
- Durumu: Çok fazla yoğunluğa ve sertliğe sahip sağlam bir metaldir.
- Renk: Gümüşi alanlarla grimsi ton.
- Çözünürlük: Çeşitli tuzlar üretir, bazıları çözünürken bazıları çözünmez.
- Toksisite: Toksik büyüklüğü düşüktür. En büyük özenle işlenenler ürettiği bileşiklerdir. Örneğin çözünebilir tuzları tehlikeli olabilir.
- Reaktivite: Aşınmaya dayanıklı bir metal olduğundan hava veya H₂O ve asitlerle son derece yavaş reaksiyona girmesi yaygındır.
- Radyoaktivite: Doğal haliyle tek bir kararlı izotoptan oluşur, radyoizotop adı verilen geri kalan 33 bileşiği radyoaktiftir.
- Yapısı: Kristal yapısı altıgendir.
- Bileşimi: Atomik seviyede 71 elektron ve protondan oluşur.
Lutesyumun kimyasal ve fiziksel özellikleri
- Atom numarası : 71
- Dönem : 6
- Blok : D
- Grup : 3
- Kovalent yarıçap (Å): 13:60
- Atom kütlesi (g/mol): 174,97
- Yoğunluk: 9841 kg/m³
- Kaynama noktası: 3327°C
- Erime noktası: 1652°C
- Atom yarıçapı: 217 pm
- Ortalama yarıçap: 175 saat
- Özgül ısı: 150 J/ (K kg)
- Katman başına elektron sayısı: 2, 8, 18, 32, 9, 2
- Birinci iyonlaşma potansiyeli eV: 5,02
- Elektronik konfigürasyon: [Xe]4f 14 5d 1 6s 2
- Isı iletkenliği: 16,4 W/(K•m)
- Elektrik iletkenliği: 1,85 106 S/m
- Elektronegatiflik: 1, 2
- Oksidasyon durumu: +3
- Oksit: zayıf baz
Lutesyumun Kökeni
Mineralograf Carl Auer, Amerikalı Charles James ve en ünlüleri Georges Urbain tarafından aynı anda ancak bağımsız olarak keşfedildi. Bu üçlü bilim insanı, İsveç’te bulunan Ytterbium metalinde bulunan safsızlıkları araştırmakla görevlendirildi.
Herkesin çalışmasıyla yeni element elde edildi ve meşru keşfin Georges Urbain’e atfedilmesi gerektiği sonucuna varıldı. Özellikle basımı kaliteli ve ilk teslimat olduğu için. Böylece bu kimyager, şimdi Paris olarak adlandırılan güzel şehrin antik adının onuruna, bileşene Lutesyum adını verme fırsatına sahip oldu.
Lutesyum ne için kullanılır?
Lutesyumun ticari ortamda kullanımı sınırlıdır, ancak bazı alanlarda son derece faydalı olduğu gösterilmiştir. Örneğin polimerizasyon ve hidrojenasyon dahil olmak üzere çeşitli reaktif kimyasal işlemlerde kullanılır. Çünkü kararlı nüklidleri ışınlandığında saf bir beta radyasyonu veya emisyon kaynağı üretir.
Ayrıca rafineriler tarafından petrolün parçalanması için etkili bir katalizör olarak kullanılır. Bugün bile radyoizotopları nükleer tıptaki yararlılıklarını test etmek amacıyla inceleniyor.
Lutesyum nerede bulunur?
Ortamda en az bulunan metal bileşiği olup, doğada elde edildiği yaygın hali katıdır. Ana cevheri, yani bileşiğin çıkarıldığı kaya ise, genellikle %0,003’e kadar Lutesyum’un elde edildiği Monzonit kayasıdır.
Lutesyum nasıl elde edilir?
Lantanit grubu içerisinde izole edilmesi en karmaşık metal olarak bilinmektedir. Bunu elde etmenin en yaygın yöntemi, susuz triflorürün veya lutesyum triklorürün alkalin toprak veya alkalin olabilecek bir metalle kombinasyon halinde indirgenmesidir. Ancak bu saf hazırlık, büyük karmaşıklığı nedeniyle ancak 20. yüzyılın sonlarında yapılabildi.
Sonuç olarak Lutesyum çok nadir bulunan, doğada bulunması zor ve elde edilmesi oldukça karmaşık bir metaldir. En yüksek yoğunluğu ile ayırt edilir ve genellikle monzonit taşında bulunur. Ayrıca farklı kimyasal proseslerde ve rafinerilerde katalizör olarak kullanılmaktadır.