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Propiedades químicas del lutecio
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Elemento químico,
símbolo Lu, número atómico 71 y peso molecular 174.97. es un metal muy raro e
el miembro más pesado del grupo de las tierras raras. En estado natural, se
compone del isótopo 175Lu, 97.41%, y el emisor ß de vida larga 176Lu,
con una vida media de 2.1 x 1010 años. El lutecio, junto con el itrio y el lantano,
es de interés para los científicos que estudian el magnetismo. Estos tres
elementos sólo forman iones trivalentes con subcapas que se han completado,
por lo que no tienen electrones desapareados para contribuir al magnetismo.
Su radio es muy parecido al de otros iones o metales de las tierras raras y
forma soluciones de sólidos o mezclas de cristales con los elementos
fuertemente magnéticos de las tierras raras en casi todas las composiciones.
Por lo tanto, los científicos pueden diluir las tierras raras magnéticamente
activas de manera continua, sin cambiar apreciablemente el entorno
cristalino. El metal puro lutecio ha sido aislado
solamente en años recientes y es uno de los más difíciles de preparar. Puede
ser preparado reduciendo LuCl3 o LuF3 anhidros con una
base o con un metal alcalino. El metal es blanco plateado y relativamente
estable en el aire. Es un metal de tierras raras y quizás el más caro de
todos los elementos raros. Se encuentra en pequeñas cantidades con todos los
metales de tierras raras, y es muy difícil de separar de otros elementos
raros. El lutecio metálico está disponible
comercialmente, así que no es normalmente necesario producirlo en el
laboratorio. Los lantánidos se encuentran en la
naturaleza en unos cuantos minerales. Los más importantes son xenotima,
monacita y bastnaesita. Los dos primeros son minerales de ortofosfato LnPO4
(Ln denota una mezcla de todos los lantánidos excepto el
promecio que es muy raro) y el tercero es un carbonato de fluoruro LnCO3F.
Los lantánidos con números atómicos pares son más comunes. Los lantánidos más
comunes en estos minerales son, por orden, cerio, lantano, neodimio y praseodimio.
La monacita también contiene torio e itrio, lo que hace difícil su manejo ya
que el torio y los productos de su descomposición son radioactivos. Para muchos de los usos no es
particularmente necesario separar los metales, pero si se requiere la separación
en metales individuales, el proceso es complejo. Inicialmente, los metales se
extraen como sales de los minerales por extracción con ácido sulfúrico (H2SO4),
ácido hidroclórico (HCl) y hidróxido de sodio (NaOH). Las técnicas modernas
de separación para estas mezclas de sales de lantánidos son ingeniosas e
implican unas técnicas de complejación selectiva, extracciones de solventes y
cromatografía de intercambio iónico. El lutecio puro está disponible a través de
la reducción de LuF3 con calcio metálico. 2LuF3 + 3Ca Esto funcionaría también con los otros
haluros de calcio pero el producto CaF2 es más fácil de manejar
bajo las condiciones de reacción (calentar hasta los 50°C sobre el punto de
fusión en una atmósfera de argón). El exceso de calcio se elimina de la
mezcla de la reacción en el vacío. Efectos del lutecio sobre la salud El lutecio es uno de los elementos químicos
raros, que puede ser encontrado en equipos tales como televisiones en color,
lámparas fluorescentes y cristales. Todos los compuestos químicos raros
tienen propiedades comparables. El lutecio raramente se encuentra en la
naturaleza, ya que se da en cantidades muy pequeñas. El lutecio normalmente
se encuentra solamente en dos tipos distintos de minerales. El uso del
lutecio sigue aumentando, debido al hecho de que es útil para producir
catalizadores y para pulir cristales. El lutecio es más peligroso en el ambiente
de trabajo, debido al hacho de que las humedades y los gases pueden ser
inhalados con el aire. Esto puede causar embolias pulmonares, especialmente
durante exposiciones a largo plazo. El lutecio puede ser una amenaza para el
hígado cuando se acumula en el cuerpo humano. Efectos ambientales del lutecio El lutecio es vertido al medio ambiente en
muchos lugares diferentes, principalmente por industrias productoras de
petróleo. También puede entrar en el medio ambiente cuando se tiran los
equipos domésticos. El lutecio se acumulará gradualmente en los suelos y en
el agua de los suelos y esto llevará finalmente a incrementar la
concentración en humanos, animales y partículas del suelo. En los animales
acuáticos provoca daños a las membranas celulares, lo que tiene varias
influencias negativas en la reproducción y en las funciones del sistema
nervioso. Volver a la tabla
periódica. |
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2Lu + 3CaF2