Oxyde de lutécium(III)
L'oxyde de lutécium(III) est un composé chimique de formule Lu2O3. C'est le sesquioxyde du lutécium, une terre rare. Il se présente sous la forme d'une poudre blanche cristallisée dans le système cubique et le groupe d'espace Ia3 (no 206)[5], structure cristalline qu'il partage avec d'autres sesquioxydes de lanthanides lourds comme Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, et Yb2O3, qui comptent 16 atomes par maille conventionnelle avec un paramètre cristallin de 1,039 nm. Il est hygroscopique et absorbe le dioxyde de carbone[7]. Il présente un coefficient d'absorption élevé pour les rayons X, ce qui le rend intéressant comme scintillateur pour détecteurs médicaux[8].
| Oxyde de lutécium(III) | |
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| __ Lu3+ __ O2− Structure cristalline de l'oxyde de lutécium(III) |
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| Identification | |
|---|---|
| Synonymes |
oxyde de lutétium(III) |
| No CAS | |
| No ECHA | 100.031.591 |
| No CE | 234-764-3 |
| PubChem | 159406 |
| SMILES | |
| InChI | |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | Lu2O3 |
| Masse molaire[1] | 397,931 8 ± 0,001 1 g/mol Lu 87,94 %, O 12,06 %, |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 2 490 °C[2] |
| T° ébullition | 3 980 °C[2] |
| Masse volumique | 9,42 g·cm-3[3] |
| Propriétés électroniques | |
| Bande interdite | 5,5 eV[4] |
| Cristallographie | |
| Système cristallin | cubique |
| Classe cristalline ou groupe d’espace | Ia3 (no 206) [5] |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | nD = 1,94743[6] |
| Précautions | |
| NFPA 704[3] | |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
On peut obtenir de l'oxyde de lutécium(III) en faisant brûler du lutécium avec l'oxygène de l'air ou par décomposition thermique de l'oxalate de lutécium Lu2(C2O4)3 :
La production mondiale de lutécium sous forme de Lu2O3 était au début du siècle de l'ordre de 10 t/an[9].
Il est possible de produire des nanocristaux de Lu2O3 en faisant réagir du nitrate de lutécium Lu(NO3)3 avec de l'urée CO(NH2)2[10] :
L'oxyde de lutécium(III) est utilisé dans la production de verres spéciaux ainsi que comme catalyseur pour les réactions de craquage, d'alkylation, d'hydrogénation et de polymérisation. Il est également utilisé comme couche active pour lasers solides (en)[11].
Notes et références
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) « Lutetium Oxide », sur https://www.americanelements.com/, American Elements (en) (consulté le ).
- « Fiche du composé Lutetium(III) oxide, REacton®, 99.995% (metals basis), REM 50ppm », sur Alfa Aesar (consulté le ).
- (en) S. V. Ordin et A. I. Shelykh, « Optical and dielectric characteristics of the rare-earth metal oxide Lu2O3 », Semiconductors, vol. 44, no 5, , p. 558-563 (DOI 10.1134/S1063782610050027, Bibcode 2010Semic..44..558O, lire en ligne)
- (en) « Lu2O3 (mp-1427) », sur https://materialsproject.org/ (DOI 10.17188/1190589, consulté le ).
- (en) O. Medenbach, D. Dettmar, R. D. Shannon, R. X. Fischer et W. M. Yen, « Refractive index and optical dispersion of rare earth oxides using a small-prism technique », Journal of Optics A: Pure and Applied Optics, vol. 3, no 3, , p. 174-177 (DOI 10.1088/1464-4258/3/3/303, Bibcode 2001JOptA...3..174M, lire en ligne)
- (en) Robert E. Krebs, The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide, Greenwood Pub Group, 2006, p. 304. (ISBN 978-0-313-33438-2)
- (en) Oliver T. Chang, Frontal semiconductor research, Nova Science Publishers, 2006, p. 7. (ISBN 978-1-60021-210-9)
- (en) John Emsley, Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements, Oxford University Press, 2003, p. 300. (ISBN 978-0-19-850340-8)
- (en) E. Zych, W. Mielcarek, M. Kojdecki et K. Domagala, « X-ray investigation of lutetium oxide nanostructured material », Applied crystallography: proceedings of the XVIII conference, 2001, p. 302. (ISBN 978-981-02-4613-6)
- (en) Tina L. Parsonage, Stephen J. Beecher, Amol Choudhary, James A. Grant-Jacob, Ping Hua, Jacob I. Mackenzie, David P. Shepherd et Robert W. Eason, « Pulsed laser deposited diode-pumped 7.4 W Yb:Lu2O3 planar waveguide laser », Optics Express, vol. 23, no 25, , p. 31691-31697 (PMID 26698962, DOI 10.1364/OE.23.031691, Bibcode 2015OExpr..2331691P, lire en ligne)