Лютеций

Lu (лат. Lutetium; от лат. Lutetia Parisiorum или Lutetia — Лютеция, назв. главного города галльского племени паризиев, совр. Париж * a. lutecium; н. Lutetium, Kassiopeium; ф. lutecium; и. lutecio), — хим. элемент III гр. периодич. системы, ат.н. 71, ат. м. 174,967, относится к редкоземельным элементам (иттриевая подгруппа лантаноидов). Природный Л. представлен двумя изотопами — 175Lu (97,4%) и 176Lu (2,6%); последний радиоактивен, претерпевая β-распад, он превращается в стабильный изотоп 176Hf, T1/2=35,4 млрд. лет. Известно более 20 искусств. изотопов и ядерных изомеров Л. Открыт в 1907 Ж. Урбеном (Франция) и независимо от него K. Ауэром фон Вельсбахом (Австрия) и Ч. Джеймсом (США).

Л. — мягкий серебристо-белый металл c гексагональной плотноупакованной кристаллич. решёткой (a = 0,35031 нм, c = 0,5509 нм), плотность 9840 кг/м3, tпл ок. 1660°C, tкип ок. 3410°C, теплоёмкость 26,5 Дж/(моль·K), уд. электрич. сопротивление 79·* 10-4 (Oм·м), температ. коэфф. линейного расширения 12,5·* 10 K-1, коэфф. Пуассона 0,233, легко поддаётся механич. обработке. Для Л. характерна степень окисления +3. Ha воздухе Л. покрывается плотной устойчивой оксидной плёнкой, при нагревании до 400°C окисляется. При комнатной темп-pe реагирует c соляной, азотной, серной и ортофосфорной к-тами, при повышенных темп-pax (до 200°C) взаимодействует c водородом, бором, углеродом, азотом, серой. Оксид (сесквиоксид) Lu2O3 получают термич. разложением нитрата, оксалата и др. соединений Л. выше 800°C; трифторид (LuF3) — осаждением из водных растворов солей Л. при действии фтористоводородной к-ты, м. б. также получен взаимодействием Lu2O3 c газообразным HF, F2 или NH4HF2, термич. разложением фтораммонийных комплексов при 400-500°C и др.; гидроксид Lu(OH)3 — обработкой водорастворимых солей Л. щелочами. Cp. содержание Л. в земной коре 8-10-5% по массе, в морской воде 1,2·* 10-6 мг/л. Кислые г. п. содержат больше Л. (1·* 10-4%), чем основные (6·* 10-5%) и осадочные (7·* 10-5%). Как и др. лантаноиды, Л. присутствует в небольших кол-вах во многих минералах иттриевой подгруппы редкоземельных элементов (ксенотим YPO4, иттриалит (Y, Th, U, Fe)2Si2O7, гадолинит Y2FeBe2Si2O10, самарскит (Y, Er) (Nb, Ta)2O6 и др.).

При переработке суммы редкоземельных элементов, выделенной из минералов, Л. выделяется c фракцией тяжёлых редкоземельных элементов. Отделяют Л. от др. редкоземельных элементов методами экстракции и ионного обмена. Металлич. Л. получают кальциетермическим восстановлением LuF3. Применяют в качестве газопоглотителя в электровакуумных приборах; чистый Л. — для исследоват. целей. Оксид Л. — компонент жаропрочной керамики. Трифторид Л. используют для получения фторидных лазерных материалов.

C. Ф. Карпенко.