Lutetium

Onafhankelijk van elkaar is lutetium in 1907 ontdekt door Georges Urbain en Carol Auer von Welsbach. Beide troffen het element als verontreiniging aan in het mineraal ytterbia, waarvan eerder vermoed werd dat het volledig uit ytterbiumverbindingen bestond. Aangezien Urbain het isolatieproces als eerste beschreef, wordt deze Franse chemicus gezien als de ontdekker van lutetium. Zelf noemde hij het element neoytterbium, maar dat werd in 1949 veranderd in lutetium. Welsbach stelde de namen cassiopium en albebaranium voor, maar deze namen werden afgewezen. Toch wordt in vooral Duitse literatuur de naam cassiopium nog regelmatig gebruikt.

De naam lutetium is afgeleid van de Latijnse naam voor Parijs, Lutetia.

[bewerk] Toepassingen

Het isoleren van lutetium is een kostbaar proces en het wordt daarom zeer sporadisch gebruikt voor industriële toepassingen:

Als katalysator in de olieraffinage.
Voor alkylerisatie, polymerisatie en hydrogenatie.

Daarnaast kan lutetium worden gebruikt voor legeringen.

[bewerk] Opmerkelijke eigenschappen

Lutetium is de zwaarste en hardste lanthanide en wordt niet aangetast door zuurstof uit de lucht.

Als laatste element van de lanthanidereeks heeft lutetium een volle f-schil: 4f¹⁴ en nog drie elektronen in 6s²5d¹. Het gedraagt zich daarom als een overgangsmetaal uit de scandiumgroep en vormt vrijwel uitsluitend driewaardig positieve Lu³⁺ ionen. Omdat de f-schil vol is zijn deze ionen niet magnetisch en hebben zij ook geen optische overgangen in het zichtbare gebied.

[bewerk] Verschijning

Van alle in de natuur voorkomende elementen wordt lutetium het minst aangetroffen in de aardkorst. Als vrij element komt het niet voor en de meeste lanthanide bevattende mineralen bevatten uiterst lage concentraties lutetium. De commercieel meest aantrekkelijke bron is het mineraal monaziet dat ongeveer 0,003% lutetium bevat. Het isoleren van lutetium is een lastig en kostbaar proces waarbij in een ionenwisselaar watervrij lutetiumchloride of -fluoride wordt gereduceerd met calcium.

[bewerk] Isotopen

Meest stabiele isotopen
Iso	RA (%)	Halveringstijd	VV	VE (MeV)	VP
¹⁷³Lu	syn	1,37 j	EV	1,298	¹⁷³Yb
¹⁷⁴Lu	syn	3,31 j	EV	1,374	¹⁷⁴Yb
¹⁷⁵Lu	97,41	stabiel met 104 neutronen
¹⁷⁶Lu	2,59	3,78×10¹⁰ j	β	1,193	¹⁷⁶Hf

In de natuur is ¹⁷⁵Lu de enige stabiele voorkomende lutetium isotoop. In totaal zijn er 33 radioactieve isotopen bekend waarvan ¹⁷⁶Lu als gevolg van de lange halfwaardetijd op aarde nog voorkomt. ¹⁷⁴Lu en ¹⁷³Lu hebben een halfwaardetijd van respectievelijk 3,31 en 1,37 jaar. Alle andere radioisotopen hebben halfwaardetijden van minder dan enkele dagen.

[bewerk] Toxicologie en veiligheid

Over de toxicologische eigenschappen van lutetium is weinig bekend en zou daarom zorgvuldig moeten worden behandeld. Van poedervormig lutetium is bekend dat het brandbaar is en explosiegevaar kan opleveren.