Lutetium

Isotop	NH	t_1/2	ZM	ZE MeV	ZP
¹⁷¹Lu	{syn.}	8,24 d	ε	1,479	¹⁷¹Yb
¹⁷²Lu	{syn.}	6,70 d	ε	2,519	¹⁷²Yb
¹⁷³Lu	{syn.}	1,37 a	ε	0,671	¹⁷³Yb
¹⁷⁴Lu	{syn.}	3,31 a	ε	1,374	¹⁷⁴Yb
^174mLu	{syn.}	142 d	IT	0,171	¹⁷⁴Lu
^174mLu	{syn.}	142 d	ε	1,545	¹⁷⁴Yb
¹⁷⁵Lu	97,41 %	Stabil
¹⁷⁶Lu	2,59 %	3,78 · 10¹⁰ a	β⁻	1,192	¹⁷⁶Hf
^176mLu	{syn.}	3,6832 h	β⁻	1,315	¹⁷⁶Hf
^176mLu	{syn.}	3,6832 h	ε	0,229	¹⁷⁶Yb
¹⁷⁷Lu	{syn.}	6,734 d	β⁻	0,498	¹⁷⁷Hf
^177mLu	{syn.}	160,4 d	β⁻	1,468	¹⁷⁷Hf
^177mLu	{syn.}	160,4 d	IT	0,970	¹⁷⁷Lu
¹⁷⁸Lu	{syn.}	28,4 min	β⁻	2,099	¹⁷⁸Hf
¹⁷⁹Lu	{syn.}	4,59 h	β⁻	1,405	¹⁷⁹Hf

Sicherheitshinweise

Gefahrstoffkennzeichnung ^[1]

Pulver

F
Leichtent-
zündlich

R- und S-Sätze

R: 11

S: 16-33-36/37/39

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Lutetium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Elementsymbol Lu und der Ordnungszahl 71. Das Element gehört zur 3. Gruppe und zur 6. Periode, womit es ein Lanthanoid ist und den Metallen der Seltenen Erden zugeordnet wird.

[Bearbeiten] Geschichte

Lutetium wurde 1905 von drei Wissenschaftlern unabhängig voneinander entdeckt: Carl Auer von Welsbach, Charles James und dem Franzosen Georges Urbain, der es nach dem römischen Namen von Paris, Lutetia, benannte. Im deutschen Sprachraum wurde es bis 1949 meist als Cassiopeium (chemisches Zeichen Cp) bezeichnet.

[Bearbeiten] Vorkommen

Natürlich kommt Lutetium nur in Verbindungen vor. Lutetiumhaltige Minerale geringer Konzentration sind:

Monazit (Ce,La,Th,Nd,Y)PO₄ (Lu-Gehalt < 0,01%)

[Bearbeiten] Gewinnung und Darstellung

Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Lutetiumbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zum Lutetiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird dieses mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zum metallischen Lutetium reduziert. Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgen in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum.

[Bearbeiten] Eigenschaften

Lutetium-Bruchstücke unter Argongas, Reinheit des Metalls: 99,999%

Das silbergraue Metall der seltenen Erden ist sehr weich, gut dehnbar und schmiedbar.

In trockener Luft ist Lutetium recht beständig, in feuchter Luft läuft es grau an. Bei höheren Temperaturen verbrennt es zum Sesquioxid Lu₂O₃. Mit Wasser reagiert es sehr langsam unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid.
In Mineralsäuren löst es sich unter Bildung von Wasserstoff auf.

In seinen Verbindungen liegt es in der Oxidationsstufe +3 vor, die Lu³⁺-Kationen bilden in Wasser farblose Lösungen.

[Bearbeiten] Verwendung

Lutetium wird in Szintillator-Kristallen für die Positronen-Emissions-Tomographie verwendet. Eines der prominentesten Beispiele ist mit Cer dotiertes Lutetiumoxyorthosilikat (LSO).

[Bearbeiten] Physiologie

Für Lutetium wurde bisher noch keine biologische Funktion gefunden.

[Bearbeiten] Sicherheitshinweise

Lutetium und Lutetiumverbindungen sind gering toxisch. Die Metallstäube sind feuer- und explosionsgefährlich, wie viele andere auch.

[Bearbeiten] Verbindungen

Lutetium(III)-oxid (Lu₂O₃)
Lutetium(III)-fluorid (LuF₃)
Lutetiumoxyorthosilikat (LSO) (Lu₂SiO₅)
Lutetiumtantalat(V) (LuTaO₄) der schwerste bekannte weißer Feststoff wird in Form von Einkristallen als Szintillationszähler benutzt.
Lutetium(III)-sulfat Lu₂(SO₄)₃ · 8 H₂O: farblose Kristalle.