镥 (Lu)
原子序数 | 71 | 英文名 | Lutetium |
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所属分类 | 镧系元素 | 原子量 | 174.967 u |
熔点 | 1663 °C | 沸点 | 3402 °C |
能级 | 2, 8, 18, 32, 9, 2 | 电负性 | 1.27 |
电子亲和能 | 50 kJ/mol | 半径(计算法) | 217 pm |
电离能 |
第1电离能: 523.5 kJ/mol
第2电离能: 1340 kJ/mol
第3电离能: 2022.3 kJ/mol
第4电离能: 4370 kJ/mol
第5电离能: 6445 kJ/mol
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密度(常规) | 9841 kg/m³ | 硬度(布式) | 893 MPa |
体积模量 | 48 GPa | 导热率 | 16 W/mK |
宇宙存量百分比 | 1.00E-8 % |
镥,作为一种稀土金属元素,其化学符号标识为Lu,其单质呈现出典型的银白色金属光泽。镥在稀土元素系列中独树一帜,拥有最硬且最密实的特性;其熔点高达1663摄氏度,沸点则为3395摄氏度,密度为9.8404g/cm³。在常温下,镥在空气中表现出较好的稳定性,仅会在一定条件下氧化为无色结晶体,并能溶解于酸形成相应的无色盐类。 在实际应用上,镥主要服务于研究工作,但也涉及其他特定用途,如它可溶于稀酸并与水发生缓慢反应,形成的盐类呈现无色,而氧化物为白色。自然界中存在的镥同位素主要包括稳定同位素175Lu和具有2.1×10^10年半衰期的β发射体176Lu。由于自然界中镥储量极为有限且提炼成本较高,故其价格较为昂贵。镥通常通过使用钙还原氟化镥LuF₃·2H₂O来获取,并在原子能工业中有重要应用。 在不同的科技领域,镥发挥着至关重要的作用: 光学领域中,镥元素作为关键的光学材料,在光学玻璃、激光器和光纤通信等方面展现突出价值。在激光器制造中,镥凭借其高效的激光性能和较长的使用寿命,广泛应用于激光切割、激光打印、激光雕刻等技术。而在光学玻璃中添加镥元素,能够显著提升玻璃的抗磨损和耐腐蚀性能,从而增强光学器件的耐用性和稳定性。 医疗领域里,镥元素被开发利用成为放射性药物的核心成分,有效用于癌症及甲状腺疾病的治疗方案中。此外,镥还可合成医用放射性标记剂,助力医学影像诊断和靶向治疗的进步。 电子工业领域内,镥同样具有重要作用,它可以作为电子器件原材料,被用于制造高品质的电容器、电感器和变压器等核心元件。不仅如此,镥元素还在半导体材料范畴中有所贡献,可用于生产高性能的晶体管、发光二极管等电子元器件。
电子排布 | [氙] 4f14 5d1 6s2 2, 8, 18, 32, 9, 2 |
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发现 | 乔治·于尔班和卡尔·奥尔·冯·威尔士巴赫(1906年) |
分离 | 卡尔·奥尔·冯·威尔士巴赫(1906年) |
物态 | 固体 |
密度 | (接近室温) 9.841 g·cm−3 |
熔化热 | ca. 22 kJ·mol−1 |
汽化热 | 414 kJ·mol−1 |
比热容 | 26.86 J·mol−1·K−1 |
氧化态 | 3, 2, 1 (弱碱性氧化物) |
电负性 | 1.27(鲍林标度) |
原子半径 | 174 pm |
共价半径 | 187±8 pm |
晶体结构 | 六方密堆积 |
磁序 | 顺磁性 |
电阻率 | (室温)582 n Ω·m |
热膨胀系数 | 室温)9.9 µm/(m·K) |
杨氏模量 | 68.6 GPa |
剪切模量 | 27.2 GPa |
体积模量 | 47.6 GPa |
泊松比 | 0.261 |
维氏硬度 | 1160 MPa |
布氏硬度 | 893 MPa |
元素列表
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