Lutetium(III)-oxid
Lutetium(III)-oxid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Oxide.
Vorkommen
Lutetium(III)-oxid kommt natürlich in sehr geringem Umfang (0,003 %) im Mineral Monazit vor.<ref name="Emsley" />
Gewinnung und Darstellung
Lutetium(III)-oxid kann durch Verbrennung von Lutetium mit Sauerstoff (Luft)<ref name="HoWi1941">Vorlage:Holleman-Wiberg</ref> oder am einfachsten durch Thermische Zersetzung von Lutetiumoxalat gewonnen werden.
- <math>\mathrm{4 \ Lu + 3 \ O_2 \longrightarrow 2 \ Lu_2O_3}</math>
- <math>\mathrm{Lu_2(C_2O_4)_3 \longrightarrow 2 \ Lu_2O_3 + 6 \ CO }</math>
Die Weltproduktion von Lutetium in Form von Lutetium(III)-oxid beträgt etwa 10 Tonnen pro Jahr.<ref name="Emsley">Vorlage:Literatur</ref>
Lutetium(III)-oxid-Nanokristalle können durch Reaktion von Lutetiumnitrat mit Harnstoff gewonnen werden.<ref name="buch">Vorlage:Literatur</ref>
- <math>\mathrm{2 \ Lu(NO_3)_3 + 5 \ CH_4N_2O \longrightarrow Lu_2O_3 + 8 \ N_2 + 10 \ H_2O + 5 \ CO_2}</math>
Eigenschaften
Lutetium(III)-oxid ist ein weißes Pulver, das unlöslich in Wasser ist.<ref name="Sigma" /> Es ist hygroskopisch und absorbiert auch Kohlendioxid.<ref name="krebs">Vorlage:Literatur</ref> Es reagiert mit Säuren unter Kationenbildung, welche ihrerseits in Wasser schwach sauer reagieren.<ref name="po">Periodensystem-online: Lutetium(III)-oxid</ref> Wie die anderen dreiwertigen Oxide der schwereren Lanthanoide kristallisiert es in der kubischen Lanthanoid-C-Struktur<ref name="HoWi1941"/> mit a = 1039 pm und Z = 16. Es besitzt einen hohen Absorptionskoeffizienten für Röntgenstrahlen, was es als Szintillationsmaterial für medizinische Detektoren interessant macht.<ref name="Chang">Vorlage:Literatur</ref>
Verwendung
Lutetium(III)-oxid wird zur Herstellung von Spezialgläsern und auch als Katalysator beim Cracken, zur Alkylierung, Hydrierung und Polymerisation verwendet. Es dient auch als Ausgangsstoff zur Herstellung von Lasermaterialien. Eine Verbindung aus Lutetium(III)-oxid und Palladium(II)-oxid (erzeugt bei hohem Druck und Temperatur in Gegenwart von Kaliumchlorat) besitzt Eigenschaften die für supraleitende Materialien interessant sind.<ref name="reade" />
Einzelnachweise
<references />