鎦 71 外觀 銀白色 概況 名稱·符號 ·序數 鎦（Lutetium）·Lu·71 元素類別 鑭系金屬 過渡金屬 族 ·週期 ·區 3 ·6 ·d 標準原子質量 174.96669(5)[ 1] 电子排布 [Xe ] 4f14 5d1 6s2 鎦的电子層（2, 8, 18, 32, 9, 2） 歷史 發現 喬治·於爾班 和卡爾·奧爾·馮·威爾斯巴赫 （1906年）分離 卡爾·奧爾·馮·威爾斯巴赫（1906年） 物理性質 物態 固體 密度 （接近室温 ）g ·cm −3 熔点 時液體密度9.3 g·cm−3 熔点 1925K ，1652°C ，3006°F 沸點 3675K ，3402°C ，6156°F 熔化热 ca. 22kJ·mol−1 汽化热 414 kJ·mol−1 比熱容 26.86 J·mol−1 ·K−1 蒸氣壓 壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k 溫/K 1906 2103 2346 (2653) (3072) (3663)
原子性質 氧化态 0、+2、+3 鹼性 氧化物） 电负性 1.27（鲍林标度） 电离能 第一：523.5kJ·mol−1 −1 −1 原子半径 174pm 共价半径 187±8 pm 鎦的原子谱线 雜項 晶体结构 六方密堆積 磁序 順磁性 [ 2] 电阻率 （室溫 ）582 nΩ ·m 熱導率 16.4 W·m−1 ·K−1 热膨胀系数 （室溫 ）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 維氏硬度 1160 MPa 布氏硬度 893 MPa CAS号 7439-94-3 同位素 主条目：鎦的同位素 同位素 丰度 半衰期 （t 1/2 ） 衰變 方式 能量 （MeV ） 產物 172 Lu人造 6.70 天 β+ 1.497 172 Yb173 Lu人造 1.37 年 ε 0.670 173 Yb174 Lu人造 3.31 年 β+ 0.352 174 Yb175 Lu97.414% 穩定 ，帶104粒中子 176 Lu2.586% 3.701×1010 年 β− 1.194 176 Hf177 Lu人造 6.6443 天 β− 0.497 177 Hf177m Lu人造 160.4 天 β− 1.467 177 HfIT 0.970 177 Lu
镥（ lǔ ） Lutetium ；台湾譯镏（ liú ） 鏴 ），是一種化學元素 ，其化學符號 为Lu ，原子序數 为71，原子量 為7002174966690000000♠ 174.96669 u 稀土元素 之一，也是最後一個鑭系元素 ，有時也算作第六週期 首個過渡金屬 。鎦是一種銀白色金屬 ，是鑭系元素中密度 最大、熔點 最高且反應性 最低的，在乾燥空氣 中能抵抗腐蝕，但在潮濕空氣中容易被氧化，易溶於酸中。鎦具有所有鑭系元素中最高的布氏硬度 ，為890–1300MPa 。[ 3] [ 4]
法國 科學家喬治·於爾班（Georges Urbain 奧地利 礦物學家卡尔·奥尔·冯·韦尔斯巴赫 男爵以及美國 化學家查爾斯·詹姆士（Charles James 氧化鐿 礦物中，發現含有鎦的雜質。發現者隨即爭論誰最早發現鎦，不同的命名方案也引起爭議。最終定下的名稱是「Lutecium」，取自巴黎 的拉丁文名盧泰西亞 （Lutetia），後拼法改為「Lutetium」。
鎦在地球 地殼 中的含量並不高，在稀土元素中豐度 僅高於銩 和放射性 的鉕 ，但仍比銀 等貴金屬 要常見得多。鎦在自然界沒有獨立礦物，而總是以很低的濃度和其他稀土元素共生於礦石中。由於產量低、難以提取且價格較高，鎦幾乎沒有具體的用途。鎦在產業中一般與釔 等重稀土元素一同出現，有時添加到合金 中，或在某些化學反應中用作催化劑 。176 Lu是鎦一種較常見的天然 放射性同位素 （佔所有天然鎦的2.5%），半衰期 約為380億年，可用於測量隕石 的年齡。人造放射性同位素 177 Lu與DOTA-TATE （ 英语 ： DOTA-TATE ） 螯合 後可用於PET 呈像及放射線療法 ，治療神經內分泌腫瘤。[ 4]
鑥原子含71個電子 ，其電子排布 為[氙 ] 4f14 5d1 6s2 。[ 5] 鑭系收縮 現象，鑥原子是所有鑭系元素中大小最小的。[ 6] [ 7] d區塊 ，所以性質與一些較重的過渡金屬相似。有時鑥也可以歸為過渡金屬，但國際純粹與應用化學聯合會 把它歸為鑭系元素。
鑥在化合物中的氧化態 是+3。除了碘化鑥(III)之外，大部份鑥鹽都呈白色晶體狀，在水溶液中無色。鑥的硝酸鹽、硫酸鹽和醋酸鹽在結晶時會形成水合物。其氧化物 、氫氧化物、氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽和草酸鹽都不可溶於水。[ 8]
標準情況下，鑥金屬在空氣中較穩定，但在150 °C下會迅速燃燒形成氧化鑥。氧化鑥可以吸收水份和二氧化碳 ，可在密閉空間裡用於移除水氣和二氧化碳。[ 9] [ 10] 鹵素 形成三鹵化物，除氟化物外都可溶於水。
鑥能輕易溶解於弱酸[ 9] 硫酸 中。溶液無色，其中的鑥離子與7個或9個水分子配位，平均公式為：[Lu(H2 O)8.2 ]3+ 。[ 11]
2 Lu + 3 H2 SO4 → 2 Lu3+ + 3 SO2– + 3 H2 ↑ 地球上的鑥由鑥-175和鑥-176兩種同位素組成，其中只有鑥-175是穩定 的，所以鑥屬於單一同位素元素 。鑥-176則會進行β衰變 ，半衰期 為3.78×1010 年，佔所有自然鑥元素的2.5%。[ 12] 放射性同位素 共有32種，質量介乎149.973（鑥-150）至183.961（鑥-184）。當中較為穩定的有鑥-174（半衰期為3.31年）和鑥-173（1.37年）。[ 12] [ 12] 電子捕獲 ，產生鐿的同位素 ，並有少量進行α衰變 和正電子發射 ；原子量比它高的則主要進行β衰變，產生鉿的同位素 。[ 12]
鑥還有42種同核異構體 ，質量分別有150、151、153至162以及166至180（有些同核異構體具相同的質量）。其中最穩定的有鑥-177m（半衰期為160.4天）和鑥-174m（142天）。這比鑥-173、174和176以外的所有基態放射性同位素的半衰期都要長。[ 12]
法國科學家喬治·於爾班（Georges Urbain）、奧地利礦物學家卡尔·奥尔·冯·韦尔斯巴赫 男爵以及美國化學家查爾斯·詹姆士（Charles James）於1907年分別獨自發現了鑥元素。[ 13] 氧化鐿 礦物中，發現了含有鑥的雜質。瑞士化學家讓-夏爾·加利薩·德馬里尼亞（Jean Charles Galissard de Marignac）曾以為該礦物完全由鐿組成。[ 14] 巴黎 的拉丁文名盧泰西亞 ，Lutetia），[ 15] [ 16]
國際原子量委員會當時負責審理新元素的命名，於1909年認定於爾班為最先發現者，並因為他最先從德馬里尼亞的鐿樣本中分離出鑥，因此元素以他的提議命名。[ 14]
威爾斯巴赫1907年製備的鑥樣本純度很高，而於爾班同年製成的樣本只含有微量的鑥。[ 17] [ 17] [ 18] [ 18]
獨居石 鑥並不單獨存在於自然中，而是與其他稀土金屬一同出現，因此其分離過程非常困難。最主要的商業來源是稀土磷化物礦物獨居石 ：(Ce ,La ,…)P O 4 ，其中含有0.0001%的鑥。[ 9] 中國 、美國 、巴西 、印度 、斯里蘭卡 和澳洲 。全球鑥年產量約為10噸（以氧化物形態開採）。[ 18] 金 的四分之一左右。[ 19] [ 20]
鑥礦物的加工過程如下。礦石壓碎之後，與熱濃硫酸 反應，形成各種稀土元素的水溶硫酸鹽。氫氧化釷 會沉澱出來，可直接移除。剩餘溶液需加入草酸銨 ，將稀土元素轉化為不可溶的草酸鹽。經退火 後，草酸鹽會變為氧化物，再溶於硝酸 中。這可移除主要成份鈰 ，因為其氧化物不可溶於硝酸。硝酸銨 可將包括鑥在內的多個稀土元素以雙鹽的形態結晶分離出來。[ 21] 離子交換 法可以把鑥 萃取出來。在這一過程中，稀土元素離子吸附在合適的離子交換樹脂上，並會與樹脂中的氫、銨或者銅 離子進行交換。利用適當的配合劑，可將鑥單獨洗出。要產生鑥金屬，可以用鹼金屬 或鹼土金屬 對無水LuCl 3 或LuF 3 進行還原反應 。[ 8]
2 LuCl3 + 3 Ca → 2 Lu + 3 CaCl2 由於鑥相當稀有、難以提取、價格昂貴，且在化學性質 上和其他鑭系元素 沒有太大的區別，所以商業用途很少。鑥化合物可以用作石油 裂化反應 中的催化劑 ，另在烷基化、氫化 和聚合 反應中也有用途。
鎦鋁石榴石 （ 英语 ： Lutetium aluminium garnet ） 5 Lu3 O12 ）被用作發光二極體 當中的螢光體[ 22] 折射率 浸沒式光刻技術 ，作為鏡片材料。[ 23] 磁泡存儲器 中用到的釓鎵石榴石 （ 英语 ： Gadolinium gallium garnet ） 摻雜劑 。[ 24] 摻鈰氧正矽酸鑥 （LSO，Lu2 (SiO4 )O:Ce）是目前正電子發射計算機斷層掃描 （PET）技術中的首選探測器物質。[ 25] [ 26] 原子鐘 的精度可能高於任何現有的其他元素之原子鐘。[ 27]
鑥的放射性同位素 也有幾項用途。鑥-176具有合適的半衰期和衰變模式，因此被用作純β粒子放射源，其中的鑥要先經過中子活化 過程。用於測量隕石 年齡的鑥鉿定年法 （ 英语 ： Lutetium–hafnium dating ） [ 28] 奧曲肽 （一種類體抑素 ）結合後可用於針對神經內分泌腫瘤 的放射線療法 。[ 29] [ 30] [ 31]
鉭酸鑥 （LuTaO4 ）是已知密度最高的白色穩定材質（9.81 g/cm3 ），[ 32] X光 螢光體載體材料。[ 33] [ 34] 二氧化釷 的密度比它更高（10 g/cm3 ），但其中的釷 具有放射性。
和其他稀土金屬一樣，鑥的毒性較低，但其化合物則須小心處理。比如，氟化鑥會刺激皮膚，吸入人體後十分危險。[ 9] [ 9]
和其他3族元素 及鑭系元素相似，鑥沒有任何生物功用。不過人體之內可發現鑥元素，特別累積在骨骼中，少量在肝臟和腎臟中。[ 18] [ 18] [ 18]
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