Соли металлов Lu(NO3)3xH2O — нитрат лютеция кристаллогидрат
Lu(NO3)3xH2O — кристаллогидрат нитрата лютеция(III), соль редкоземельного металла иттриевой подгруппы. В товарной форме представляет собой бесцветные или белые гигроскопичные кристаллы с гексагональной сингонией; число молекул кристаллизационной воды x зависит от условий кристаллизации и обычно составляет 4–6. Соединение хорошо растворимо в воде и полярных органических растворителях, термически разлагается с образованием оксида Lu2O3. Относится к группе редкоземельных солей высокой чистоты (РЗМ 99,9–99,999 %).
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Lu2O3 | 99,9 % | гравиметрия | прокалка 900 C | в пересчёте на оксид |
| Массовая доля РЗМ | 44–46 % | ICP-MS | раствор HNO3 | сумма лантаноидов |
| Примеси других РЗМ | 0,01 % | ICP-OES | 1 % раствор | каждого элемента |
| Растворимость в воде | высокая | визуальный | 20 C | прозрачный раствор |
| pH раствора | 3,5–5,0 | потенциометрия | 5 % раствор | кислая среда |
| Потери при прокалке | 30–38 % | термогравиметрия | до 1000 C | удаление H2O и NOx |
Формы поставки и марки
- Кристаллогидрат Lu(NO3)36H2O — основная товарная форма, чистота 99,9 % (3N).
- Lu(NO3)34H2O — при контролируемой сушке, чистота 99,99 % (4N).
- Раствор нитрата лютеция в дистиллированной воде заданной концентрации.
- Порошок высокой чистоты 99,999 % (5N) для оптических и люминофорных применений.
- Монокристаллы для выращивания сцинтилляционных составов.
Применение
Нитрат лютеция служит прекурсором для синтеза оксидных и люминесцентных материалов. В производстве сцинтилляционных кристаллов LSO и LYSO (Lu2SiO5:Ce, Lu2Si2O7) соль вводят в шихту для выращивания методом Чохральского; получаемые кристаллы применяют в позитронно-эмиссионных томографах и детекторах гамма-излучения. В катализе Lu(NO3)3xH2O используется при пропитке носителей (Al2O3, SiO2) для получения редкоземельных катализаторов крекинга и окисления. В стекловарении соединение вводят в состав оптических стёкол с высоким показателем преломления и радиационно-стойких стёкол. В ядерной технике — как исходный компонент для получения лютецийсодержащих мишеней и люминофоров.
Условия хранения и обращения
Соль гигроскопична, при контакте с влажным воздухом поглощает воду и может расплываться. Хранят в герметичной таре из полиэтилена или стекла в сухом помещении при температуре не выше 25 C, вдали от восстановителей и органических горючих материалов. При нагреве выше 200 C разлагается с выделением оксидов азота, поэтому сушку и прокалку ведут в вытяжных шкафах или муфельных печах с принудительной вентиляцией. Работы проводят в средствах индивидуальной защиты: перчатки, очки, респиратор.
Вопросы и ответы
Чем отличается Lu(NO3)3xH2O от безводного нитрата лютеция?
Кристаллогидрат содержит молекулы кристаллизационной воды (x = 4–6), что снижает массовую долю лютеция в продукте. Безводная соль получается только при контролируемом обезвоживании и более реакционноспособна при синтезе оксидов.
Какая чистота требуется для сцинтилляционных кристаллов?
Для выращивания LSO и LYSO применяют нитрат лютеция чистотой не ниже 99,99 % (4N) с содержанием примесей других РЗМ не более 0,01 %, поскольку примеси гасят сцинтилляционный выход.
При какой температуре разлагается нитрат лютеция?
Термическое разложение начинается около 200 C с удалением воды и оксидов азота; полное превращение в Lu2O3 завершается при прокалке 800–900 C.
Как хранить кристаллогидрат нитрата лютеция?
В герметичной полиэтиленовой или стеклянной таре при температуре не выше 25 C и низкой влажности, отдельно от восстановителей и горючих органических веществ.
