K čemu se lanthan používá?

Oblasti odbornosti: Obecná chemie Symbol: La Atomové číslo: 57 Skupina prvků: Přechodné kovy Relativní atomová hmotnost: 138,90547a. e.m. Atomový poloměr: 195 pm Elektronegativita: 1,10 jednotek. podle Paulingovy stupnice Fyzikální stav: Hustota pevné látky při n. r.: 6,146 g/cm³ Bod tání: 920 °C Bod varu: 3470 °C

Lanthanum (lat. Lanthanum; z řečtiny λανθάνω – má být skryto), La, chemický prvek skupiny III krátké formy (3. skupina dlouhé formy) periodického systému; odkazuje na prvky vzácných zemin (REE); atomové číslo 57, atomová hmotnost 138,90547. Přírodní lanthan se skládá ze dvou izotopů: stabilní 139 La (99,91 %) a radioaktivní 138 La (0,09 %, poločas T_1/2 2·10 11 let, K-capture). Radioizotopy s hmotnostními čísly 118–153 byly uměle získány. Obsah lanthanu v zemské kůře je 2,9·10 –3 % hmotnosti, v mořské vodě – 2,9·10–6 mg/dm3. Hlavní minerály, ze kterých se lanthan získává, jsou bastnäsite, monazit; Lanthan se nachází také v loparitu, apatitu atd. Lanthan objevil v roce 1839 švédský chemik K. Mosander ve formě oxidu La₂O₃.

Vlastnosti

Konfigurace vnějšího elektronového obalu atomu lanthanu je 5d 1 6s 2; v chemických sloučeninách vykazuje oxidační stav +3; ionizační energie během sekvenčního přechodu La 0 →La+ →La 2+ →La3+ 5,58, 11,06 a 19,18 eV, v daném pořadí; Paulingova elektronegativita 1,10; atomový poloměr 195 pm, iontové poloměry La 3+ (pro koordinační čísla uvedená v závorkách) 117 pm (6), 124 pm (7), 130 pm (8), 136 pm (9), 141 nm (10), 150 odpoledne (12).

Vzorky lanthanu. Závod Akron, Veliky Novgorod. Vzorky lanthanu. Závod Akron, Veliky Novgorod. Lanthan je stříbřitě bílý měkký kov. Při teplotách pod 277 °C je stabilní α-modifikace s hexagonální krystalovou mřížkou, v rozmezí 277–861 °C – β-modifikace s kubickou krystalovou mřížkou, v rozmezí 861–920 °C – tzv. γ-modifikace s kubickou krystalovou mřížkou; t_pl 920 °C, t.t_žok 3470 °C, hustota 6146 kg/m3. Lanthan se snadno obrábí; zejména čistý lanthan může být kován do plechů.

Lanthan vykazuje chemické vlastnosti podobné vlastnostem lanthanoidů. Na suchém vzduchu je pokrytý oxidovým filmem, ve vlhkém vzduchu se oxiduje za vzniku zásaditého uhličitanu proměnlivého složení La(CO₃)₃(ACH)₂. Při pokojové teplotě rozpouští velké množství vodíku, při zahřátí nad 250 °C tvoří hydridy. Reaguje s vodou za vzniku hydroxidu La(OH)₃ a s minerálními kyselinami za vzniku odpovídajících La(III) solí. Lanthan reaguje (obvykle při zahřátí) s většinou kovů a nekovů za vzniku intermetalických sloučenin, halogenidů, oxidů (např.₂O₃), sulfidy atd. Při kalcinaci v dusíkové atmosféře vzniká nitrid LaN.

Příjem

Lanthan je spolu s dalšími prvky vzácných zemin izolován z minerálů ve formě směsi oxidů obsahující 15–30 % hmotnosti lanthanu. Při zpracování rudných koncentrátů a separaci REE do podskupin se lanthan uvolňuje spolu s Ce, Pr a Nd. Po oddělení ceru se lanthan čistí od ostatních prvků vzácných zemin především extrakcí nebo metodami iontové výměny. Kovový lanthan se získává redukcí trifluoridu LaF₃ kovový vápník.

přihláška

Lanthan je legující přísada do slitin hliníku, hořčíku, niklu a kobaltu, což je součást smíšeného kovu. Oxid La₂O₃ používá se při výrobě vysokoteplotních supravodičů, dále optických skel pro filmová a fotografická zařízení, astronomických přístrojů (lanthanové sklo). Chromát LaCrO₃, modifikovaný Ca, Sr, Mg, se používá k výrobě vysokoteplotních elektricky vodivých keramických výrobků; LaNi intermetalická sloučenina₅ – jako vodíková baterie; La oxysulfid₂O₂S a hlinitan LaAlO₃ – jako složky fosforů; LaTe monotellurid – v termoelektrických generátorech s vysokou účinností; LaB hexaborid₆ – při výrobě katod pro emise v poli; LaF trifluorid₃ – jako membránový materiál pro fluoridově selektivní elektrody; některé sloučeniny lanthanu – jako složky katalyzátorů v petrochemii.

Kiselev Jurij Michajlovič. První publikace: Velká ruská encyklopedie, 2010.

Publikováno 28. prosince 2022 v 14:48 (GMT+3). Poslední aktualizace 28. prosince 2022 v 14:48 (GMT+3). Zpětná vazba