જાદુઈ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ: લ્યુટેટિયમ

લ્યુટેટિયમતે એક દુર્લભ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ છે જેની કિંમત ઊંચી છે, તેનો ભંડાર ઓછો છે અને તેનો ઉપયોગ મર્યાદિત છે. તે નરમ અને પાતળા એસિડમાં દ્રાવ્ય છે, અને પાણી સાથે ધીમે ધીમે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે.

કુદરતી રીતે બનતા આઇસોટોપ્સમાં 175Lu અને 2.1 × 10 ^ 10 વર્ષ જૂનું β ઉત્સર્જક 176Lu નું અર્ધ-જીવન શામેલ છે. તે લ્યુટેટિયમ(III) ફ્લોરાઇડ LuF ∨ · 2H ₂ O ને કેલ્શિયમ સાથે ઘટાડીને બનાવવામાં આવે છે.

તેનો મુખ્ય ઉપયોગ પેટ્રોલિયમ ક્રેકીંગ, આલ્કિલેશન, હાઇડ્રોજનેશન અને પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે થાય છે; વધુમાં, લ્યુટેટિયમ ટેન્ટાલેટનો ઉપયોગ એક્સ-રે ફ્લોરોસન્ટ પાવડરની સામગ્રી તરીકે પણ થઈ શકે છે; 177Lu, એક રેડિયોન્યુક્લાઇડ, ગાંઠોની રેડિયોથેરાપી માટે વાપરી શકાય છે.

ઇતિહાસ શોધવો

શોધનાર: જી. અર્બન

૧૯૦૭ માં શોધાયેલ

૧૯૦૭માં ફ્રેન્ચ રસાયણશાસ્ત્રી ઉલ્બાન દ્વારા લ્યુટેટિયમને યટરબિયમથી અલગ કરવામાં આવ્યું હતું અને ૨૦મી સદીની શરૂઆતમાં તે એક દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ પણ હતું જેની શોધ અને પુષ્ટિ થઈ હતી. લ્યુટેટિયમનું લેટિન નામ ફ્રાન્સના પેરિસના પ્રાચીન નામ પરથી આવ્યું છે, જે અર્બનનું જન્મસ્થળ છે. લ્યુટેટિયમ અને અન્ય દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ યુરોપિયમની શોધથી પ્રકૃતિમાં હાજર તમામ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોની શોધ પૂર્ણ થઈ. તેમની શોધને દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોની શોધ માટે ચોથો દરવાજો ખોલવા અને દુર્લભ પૃથ્વી તત્વની શોધના ચોથા તબક્કાને પૂર્ણ કરવા તરીકે ગણી શકાય.

ઇલેક્ટ્રોન રૂપરેખાંકન

ઇલેક્ટ્રોનિક વ્યવસ્થા:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d1

લ્યુટેટિયમ મેટલ

લ્યુટેટિયમ એક ચાંદીની સફેદ ધાતુ છે, જે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોમાં સૌથી સખત અને ઘન ધાતુ છે; ગલનબિંદુ 1663 ℃, ઉત્કલનબિંદુ 3395 ℃, ઘનતા 9.8404. લ્યુટેટિયમ હવામાં પ્રમાણમાં સ્થિર છે; લ્યુટેટિયમ ઓક્સાઇડ એક રંગહીન સ્ફટિક છે જે એસિડમાં ઓગળીને અનુરૂપ રંગહીન ક્ષાર બનાવે છે.

લ્યુટેટીયમની દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુની ચમક ચાંદી અને લોખંડ વચ્ચે હોય છે. અશુદ્ધતાનું પ્રમાણ તેમના ગુણધર્મો પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે, તેથી સાહિત્યમાં તેમના ભૌતિક ગુણધર્મોમાં ઘણીવાર નોંધપાત્ર તફાવત જોવા મળે છે.

ધાતુ યટ્રીયમ, ગેડોલિનિયમ અને લ્યુટેટીયમમાં મજબૂત કાટ પ્રતિકાર હોય છે અને તેઓ લાંબા સમય સુધી તેમની ધાતુની ચમક જાળવી શકે છે.

અરજી

ઉત્પાદન મુશ્કેલીઓ અને ઊંચી કિંમતોને કારણે, લ્યુટેટીયમનો વ્યાપારી ઉપયોગ ઓછો છે. લ્યુટેટીયમના ગુણધર્મો અન્ય લેન્થેનાઇડ ધાતુઓથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ નથી, પરંતુ તેના ભંડાર પ્રમાણમાં ઓછા છે, તેથી ઘણી જગ્યાએ, લ્યુટેટીયમને બદલવા માટે સામાન્ય રીતે અન્ય લેન્થેનાઇડ ધાતુઓનો ઉપયોગ થાય છે.

લ્યુટેટિયમનો ઉપયોગ કેટલાક ખાસ એલોય બનાવવા માટે થઈ શકે છે, જેમ કે લ્યુટેટિયમ એલ્યુમિનિયમ એલોયનો ઉપયોગ ન્યુટ્રોન સક્રિયકરણ વિશ્લેષણ માટે થઈ શકે છે. લ્યુટેટિયમનો ઉપયોગ પેટ્રોલિયમ ક્રેકીંગ, આલ્કિલેશન, હાઇડ્રોજનેશન અને પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે પણ થઈ શકે છે. વધુમાં, યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ જેવા કેટલાક લેસર સ્ફટિકોમાં લ્યુટેટિયમનું ડોપિંગ તેના લેસર પ્રદર્શન અને ઓપ્ટિકલ એકરૂપતાને સુધારી શકે છે. વધુમાં, લ્યુટેટિયમનો ઉપયોગ ફોસ્ફરસ માટે પણ થઈ શકે છે: લ્યુટેટિયમ ટેન્ટાલેટ હાલમાં જાણીતું સૌથી કોમ્પેક્ટ સફેદ પદાર્થ છે, અને એક્સ-રે ફોસ્ફરસ માટે એક આદર્શ સામગ્રી છે.

177Lu એક કૃત્રિમ રેડિયોન્યુક્લાઇડ છે, જેનો ઉપયોગ ગાંઠોની રેડિયોથેરાપી માટે થઈ શકે છે.

લ્યુટેટિયમ ઓક્સાઇડડોપ્ડ સેરિયમ યટ્રીયમ લ્યુટેટીયમ સિલિકેટ ક્રિસ્ટલ