Lutetium(III)-oxid

Lutetium(III)-oxid kommt natürlich in sehr geringem Umfang (0,003 %) im Mineral Monazit vor.[4]

Lutetium(III)-oxid kann durch Verbrennung von Lutetium mit Sauerstoff (Luft)[5] oder am einfachsten durch Thermische Zersetzung von Lutetiumoxalat gewonnen werden.

${\displaystyle \mathrm {4\ Lu+3\ O_{2}\longrightarrow 2\ Lu_{2}O_{3}} }$

${\displaystyle \mathrm {Lu_{2}(C_{2}O_{4})_{3}\longrightarrow 2\ Lu_{2}O_{3}+6\ CO} }$

Die Weltproduktion von Lutetium in Form von Lutetium(III)-oxid beträgt etwa 10 Tonnen pro Jahr.[4]

Lutetium(III)-oxid-Nanokristalle können durch Reaktion von Lutetiumnitrat mit Harnstoff gewonnen werden.[6]

${\displaystyle \mathrm {2\ Lu(NO_{3})_{3}+5\ CH_{4}N_{2}O\longrightarrow Lu_{2}O_{3}+8\ N_{2}+10\ H_{2}O+5\ CO_{2}} }$

Lutetium(III)-oxid ist ein weißes Pulver, das unlöslich in Wasser ist.[1] Es ist hygroskopisch und absorbiert auch Kohlendioxid.[7] Es reagiert mit Säuren unter Kationenbildung, welche ihrerseits in Wasser schwach sauer reagieren.[8] Wie die anderen dreiwertigen Oxide der schwereren Lanthanoide kristallisiert es in der kubischen Lanthanoid-C-Struktur[5] mit a = 1039 pm und Z = 16. Es besitzt einen hohen Absorptionskoeffizienten für Röntgenstrahlen, was es als Szintillationsmaterial für medizinische Detektoren interessant macht.[9]

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.[2]

1. Datenblatt Lutetium (III) oxide, 99.99% trace metals basis bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 11. März 2012 (PDF).
2. Reade: Lutetium Oxide Powder (Lu₂O₃) (Memento des Originals vom 6. Mai 2012 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.reade.com
3. O. Medenbach et al.: Refractive index and optical dispersion of rare earth oxides using a small-prism technique, J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 3, S. 174–177, 2001 doi:10.1088/1464-4258/3/3/303.
4. John Emsley: Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press, 2003, ISBN 978-0-19-850340-8, S. 300 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
5. A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1941–1943.
6. E. Zych, W. Mielcarek, M. Kojdecki, K. Domagala: X-ray investigation of lutetium oxide nanostructured material. Applied crystallography: proceedings of the XVIII conference, 2001, ISBN 978-981-02-4613-6, S. 302 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
7. Robert E. Krebs: The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide. Greenwood Pub Group, 2006, ISBN 978-0-313-33438-2, S. 304 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
8. Periodensystem-online: Lutetium(III)-oxid
9. Oliver T. Chang: Frontal semiconductor research. Nova Science Publishers, 2006, ISBN 978-1-60021-210-9, S. 7 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).