Lútetín

Lútetín er frumefni með efnatáknið Lu og sætistöluna 71 í lotukerfinu.

Þetta er málmkennt frumefni úr hópi lantaníða og finnst yfirleitt í námunda við yttrín. Það er stundum notað í málmblöndur og sem hvati í margvíslegum efnaferlum. Ef samhenginu milli blokka í lotukerfinu og efnaflokka er stranglega fylgt væri hægt að flokka lútetín sem hliðarmálm en það er þó venjulega flokkað sem lantaníði.

Almennir eiginleikar og notkun.

Lútetín er silfurhvítur, tæringarþolinn, þrígildur málmur sem er nokkuð stöðugur í snertingu við loft og er þyngst og harðast allra lantaníða. Lútetín hefur hæstu spinntölu allra frumefna, eða 7.

Dýrt er að nálgast þetta frumefni í nothæfu magni og er það því til fárra almennra nota. Þó er hægt að nota lútetín sem hvata við klofning á jarðolíu, einnig er hægt að nota það í vetnisbindingu og fjölliðun.

Saga.

Franski vísindamaðurinn Georges Urbain og austurríski steindafræðingurinn Carl Auer von Welsbach uppgötvuðu lútetín (úr "Lutetia" sem er latneska heitið yfir París) óháð hvor öðrum árið 1907. Fundu þeir báðir lútetín sem óhreinindi í steintegundinni ytterbíu, sem svissneski efnafræðingurinn Jean Charles Galissard de Marignac og fleiri töldu að væri eingöngu úr frumefninu ytterbíni.

Urbain lýsti fyrstur manna hvernig greina má lútetín frá ytterbíni Marignacs og hlaut hann því þann heiður að nefna það. Hann valdi nöfnin neoytterbín ("nýja ytterbín") og lútesín yfir hið nýja frumefni en neoytterbíni var að lokum breytt aftur í ytterbín og árið 1949 var stafsetningu frumefnis 71 breytt í lútetín.

Welsbach stakk upp á "kassíopín" fyrir frumefni 71 (eftir stjörnumerkinu Kassíópeia) og "albebaranín" sem nýja nafnið á ytterbíni en þessum uppástungum var hafnað (þó að margir þýskir vísindamenn kalla frumefni 71 enn kassíópín).

Tilvist.

Lútetín finnst næstum alltaf í bland við aðra lantaníða en næstum aldrei eitt og sér. Það er mjög erfitt að skilja það frá öðrum frumefnum og það er sjaldgæfast allra náttúrulegra frumefna. Þar af leiðandi er það eitt af dýrustu málmunum og kostar grammið af því nær sex sinnum meira en gull.

Hagkvæmasta vinnsla lútetíns er úr fosfatsteindinni mónasíti: (Ce, La, o.s.frv)PO4 sem samkvæmt innihaldi telst um 0,003% lútetín. Aðeins nýlega hefur tekist að einangra hreinan lútetínmálm og er það gríðarlega erfitt. Lútetínið er skilið frá öðrum lantaníðum með jónskiptum (afoxun vatnsfirrts LuCl3 eða LuF3 , annaðhvort með alkalímálmi eða jarðalkalímálmi).

Samsætur.

Náttúrulegt lútetín er aðeins úr einni stöðugri samsætu, Lu-175 (97,41% náttúruleg gnægð). Alls 33 geislasamsætum hefur verið lýst, og eru þær stöðugustu Lu-176, sem hefur helmingunartímann 3,78 × 1010 (2,59% náttúruleg gnægð), Lu-173 með helmingunartímann 3,31 ár og Lu-173 með helmingunartímann 1,37 ár. Allar aðrar geislasamsætur hafa helmingunartíma sem er styttri en 9 dagar, flestar þeirra styttri en hálftíma.

Samsætur lútetíns spanna atómmassa frá 149,973 (Lu-150) upp að 183,961 (Lu-184). Aðalsundrunarháttur á algengustu stöðugu samsætu þess, Lu-175, er rafeindahremming (ásamt örlitlu magni af alfasundrun og róteindageislun) og aðalsundrun eftir það er betasundrun. Aðaldótturefni Lu-175 eru samsætur frumefnis 70 (ytterbín) og aðaldótturefni á eftir eru samsætur frumefnis 72 (hafnín).

Varúðarráðstafanir.

Líkt og aðrir lantaníðar er lútetín talið hafa lítil eituráhrif en þó skyldi meðhöndla það, og efnasambönd þess, með varkárni. Eld- og sprengihætta stafar af málmdufti þess. Lútetín þjónar engum líffræðilegum tilgangi í mannslíkamanum en er þó talið örva efnaskipti.