Карбид трилютеция

Карбид трилютеция — бинарное неорганическое соединение лютеция с углеродом, химическая формула Lu₃C. В природе не встречается, получается только синтетически. Внешне — кристаллы серого цвета; при недостаточной степени очистки кристаллы могут иметь бурый оттенок.

Физические и кристаллографические свойства

Кристаллическая структура

Lu₃C кристаллизуется в кубической сингонии, пространственная группа Fm3m. Параметр элементарной ячейки: a = 0,4965 нм. Такая структура характерна для ряда интерстициальных карбидов тяжёлых лантанидов с соотношением металл:углерод = 3:1. В системе Lu–C известно несколько карбидных фаз с различной стехиометрией: помимо Lu₃C существуют дикарбид лютеция LuC₂ и сесквикарбид Lu₂C₃, образование которых определяется составом шихты и условиями синтеза.

Молярная масса и плотность

Молярная масса карбида трилютеция — 536,9 г/моль (расчётное значение; Lu: 174,967 г/моль × 3; C: 12,011 г/моль). Плотность вещества составляет около 7,9 г/см³.

Химические свойства

Взаимодействие с водой

Соединение гидролизуется при контакте с водой или водяными парами: продукт реакции — гидроксид лютеция Lu(OH)₃. При нормальных условиях гигроскопичность вещества невысока, однако длительный контакт с влажной атмосферой без герметичной упаковки недопустим. Хранение — только в сухой, плотно закрытой таре.

Термическая стабильность

Карбид трилютеция термически устойчив при умеренных температурах. Количественные данные по температурам фазовых переходов в открытой литературе ограничены. При работе с веществом при повышенных температурах необходима инертная атмосфера (аргон) для предотвращения окисления и гидролиза.

Получение карбида трилютеция

Синтез проводят нагреванием стехиометрических количеств металлического лютеция и углерода в инертной атмосфере. Строгое соблюдение состава шихты обязательно: при отклонении от соотношения Lu:C = 3:1 в продукте образуются другие фазы системы Lu–C. Масштаб синтеза — лабораторный, промышленного производства фазы Lu₃C не существует.

Применение карбида трилютеция

Карбид трилютеция применяется в научно-исследовательских целях: при изучении фазовых диаграмм системы Lu–C, в экспериментах по неорганическому синтезу и при исследовании свойств карбидов тяжёлых лантанидов. Как и другие соединения лютеция — например, карбонат лютеция — карбид трилютеция используется как прекурсор при синтезе функциональных материалов на основе Lu. Коммерческое применение ограничено малыми объёмами потребления и высокой стоимостью исходного лютеция.

Хранение, транспортировка и меры безопасности

Вещество относят к 3-му классу опасности (умеренно опасные вещества). Чувствительность к гидролизу обуславливает требование герметичной, сухой тары. При работе с веществом необходимы перчатки и защитные очки: соединения лютеция способны вызывать раздражение кожи и слизистых оболочек при прямом контакте. Транспортировка допускается любым видом транспорта в соответствии с требованиями к перевозке веществ 3-го класса опасности.

Поставка карбида трилютеция

Поставляется в виде кристаллического порошка — от лабораторных навесок до согласованных партий. Упаковка обеспечивает защиту от влаги на весь период транспортировки и хранения. По вопросам наличия и условий поставки обращайтесь к менеджерам.