Презентация по Химии на тему "Химический элемент - Лютеций"

• 1 слайд

  ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
  ЛЮТЕЦИЙ
  

• 2 слайд

  История открытия:
  Открытие Лютеция было продолжением исследования минерала иттербита, которое уже к открытию около 10 химических элементов. В 1905 французский химик Жорж Урбэн установил, что выделенный из минерала оксид, считавшийся оксидом иттербия, представляет собой смесь, содержащий оксиды нескольких элементов. Для одного из новых элементов он предложил название Lutetium в честь древнего названия Парижа (Lutetia Parisorum).
  

• 3 слайд

  Получение:
  Содержание в земной коре 8·10-5% по массе. Основной проблемой при получении лютеция является выделение его из смеси редкоземельных элементов. Для решения этой проблемы используются методы экстракции, ионного обмена или дробной кристаллизации. Металлический лютеций получают при восстановлении кальцием фторида LuF3: 2LuF3 + 3Ca → 2Lu + 3CaF2
  

• 4 слайд

  Физические свойства:
  Природный лютеций состоит из стабильного изотопа 175Lu (97,41%) и долгоживущего бета-радиоактивного 176Lu (2,59%, период полураспада 3,78·1010 лет).
  Лютеций - металл серебристо-белого цвета, легко поддаётся механической обработке. Благодаря эффекту лантаноидного сжатия среди всех лантаноидов лютеций имеет наименьшие атомный и ионный радиусы. Это обуславливает самые высокие значения плотности (9,8404 г/см3) и температуры плавления лютеция (1663°С) среди лантаноидов.
  

• 5 слайд

  Химические свойства:
  При обычной температуре лютеций покрывается плотной оксидной пленкой, при нагревании сгорает в кислороде, взаимодействует с галогенами, серой, другими неметаллами. Реагирует с горячей водой с образованием гидроксида: 2Lu + 6H2O → 2Lu(OH)3 + 3H2↑, и с кислотами с образованием солей лютеция(III).
  

• 6 слайд

  Важнейшие соединения:
  Оксид лютеция Lu2O3 и его гидроксид Lu(OH)3обладают слабоосновными свойствами.
  Соли лютеция бесцветны, растворимые сульфат, хлорид, ацетат, нитрат, сильно гидролизованы, при выделении из растворов образуют кристаллогидраты (напр. Lu2(SO4)3.8H2O).
  Малорастворимы карбонат, фосфат, фторид лютеция LuF3
  

• 7 слайд

  Применение:
  Трудность получения и высокие цены ограничивают применение лютеция и его соединений. Тем не менее они находят применение при производстве лазерных материалов, детекторов в ядерной физике, сверхпроводящих керамик, и т.п.
  

• 8 слайд

  Применение
  Носители информации
  Феррогранаты, допированные лютецием (например, гадолиний-галлиевый гранат, GGG), используются для производства носителей информации на ЦМД (цилиндрических магнитных доменах).
  Лазерные материалы
  Используется для генерации лазерного излучения на ионах лютеция. Скандат лютеция, галлат лютеция, алюминат лютеция, легированные гольмием и тулием, генерируют излучение с длиной волны 2,69 мкм, а ионами неодима — 1,06 мкм, и являются превосходными материалами для производства мощных лазеров военного назначения и для медицины.
  Магнитные материалы
  Сплавы для очень мощных постоянных магнитов систем лютеций-железо-алюминий и лютеций-железо-кремний обладают очень высокой магнитной энергией, стабильностью свойств и высокой точкой Кюри, но очень высокая стоимость лютеция ограничивает их применение только наиболее ответственными областями использования (специальные исследования, космос и др.).
  

• 9 слайд

  Жаропрочная проводящая керамика
  Некоторое применение находит хромит лютеция.
  Ядерная физика и энергетика
  Оксид лютеция находит небольшое по объему применение в атомной технике как поглотитель нейтронов, а также в качестве активационного детектора. Монокристаллический силикат лютеция (LSO), допированный церием, является очень хорошим сцинтиллятором и в этом качестве используется для детектирования частиц в ядерной физике, физике элементарных частиц, ядерной медицине (в частности, в позитрон-эмиссионной томографии).
  Высокотемпературная сверхпроводимость
  Оксид лютеция применяется для регулирования свойств сверхпроводящих металлооксидных керамик.
  Металлургия
  Добавление лютеция к хрому и его сплавам придает лучшие механические характеристики и улучшает технологичность.
  В последние годы значительный интерес к лютецию обусловлен, например, тем, что при легировании лютецием ряда жаростойких материалов и сплавов на хромоникелевой основе резко возрастает их срок службы.