镥在地壳中的含量比其他稀土金属要少,并不单独存在于自然中,而是与其他稀土金属一同出现,因此其分离过程非常困难。镥通常与镱共存于硅铍钇矿和磷钇矿中,含50%稀土元素的独居石矿中,镥一般占0.003%,平均产率在0.01%-1.00%之间。因为分离困难,所以导致镥的市价较高。镥是最后一个稀土元素,也是最后一个被发现的稀土元素(除了放射性的钷之外)。
高纯金属镥简介
高纯金属镥的性质
由于镧系元素的原子半径从左往右依次减小,所以镥是镧系元素中原子半径最小的元素。半径小,排列就比较紧密,所以镥成为了稀土元素中最硬、密度最大的金属。
金属镥的光泽介于银和铁之间。杂质含量对它们的性质影响很大,因而载于文献中物理性质常有明显差异。镥在空气中比较稳定;氧化镥为无色晶体,溶于酸生成相应的无色盐。镥主要用于研究工作,其它用途很少。质软,溶于稀酸,能与水缓慢作用。盐类无色,氧化物白色。
高纯金属镥的制备方法
可用无水LuCl3或LuF3通过钙热还原反应制得:
2LuCl3+3Ca→2Lu+3CaCl2
或
2LuF3 + 3Ca → 2Lu + 3CaF2
高纯金属镥的用途
1.制造某些特殊合金。例如镥铝合金可用于中子活化分析。
2.稳定的镥核素在石油裂化、烷基化、氢化和聚合反应中起催化作用。
3.作为钇铁或钇铝石榴石的添加元素,改善某些性能。
4.作为磁泡贮存器的原料,钆镓石榴石当中也含有少量的镥,其功用为掺杂剂。
5.一种复合功能晶体掺镥四硼酸铝钇钕,属于盐溶液冷却生长晶体的技术领域,实验证明,掺镥NYAB晶体在光学均匀性和激光性能方面均优于NYAB晶体。
6.镥铝石榴石(Al 5 Lu 3 O 12 )可能可以用于高折射率浸没式光刻技术,作镜片材料。
7.掺铈氧正硅酸镥是目前正电子发射计算机断层扫描(PET)技术中的首选探测器物质。
8.经国外有关部门研究发现,镥在电子变色显示和低维分子半导体中具有潜在的用途。
9.钽酸镥(LuTaO 4 )是已知密度最高的白色稳定物质(9.81 g/cm 3 ),所以是理想的X光萤光体载体材料。白色物质中,只有二氧化钍的密度比它更高(10 g/cm 3 ),但其中的钍具有放射性。
10.此外,镥还用于能源电池技术以及荧光粉的激活剂等。