Лантан — редкоземельный элемент серебристо-белого цвета. Он представлен как La и занимает первое место в ряду лантаноидов. Лантан описывается как второй по реакционной способности элемент в ряду лантаноидов. Вопреки классификации редкоземельных элементов, лантан занимает 28 -е место по распространенности. Это также третий по распространенности редкоземельный элемент.
Лантан был впервые обнаружен в 1839 году шведским учёным Карлом Густавом Мосандером. Он был обнаружен в нитрате церия. Он не был изолирован до 1923 года. Лантан происходит от греческого слова Lanthanein , что означает «лежать скрыто». Этот редкоземельный элемент в природе не встречается изолированно. Обычно он встречается в таких минералах, как бастназит и монацит.
В природе встречаются два изотопа лантана. Этими двумя изотопами являются 138 La и 139 La. 139 La является наиболее распространенным из двух изотопов, на его долю приходится около 99,9% встречающихся в природе изотопов лантана. Другие существующие изотопы лантана радиоактивны. Эти радиоизотопы имеют очень короткий период полураспада, за исключением 137 La.
Характеристики
Большинство свойств лантана определяются его периодичностью и атомным номером. В таблице Менделеева он принадлежит к f-блоку и периоду 6. Стандартный атомный вес лантана составляет 138,9.
Лантан — пластичный и ковкий элемент. Он также мягкий. Этот элемент достаточно мягкий, чтобы его можно было разрезать ножом.
При стандартной температуре и давлении лантан является твердым. Однако он плавится при 920 °C и испаряется при достижении 3465 °C. Кроме того, его плотность сильно зависит от его состояния. Его плотность составляет 6,162 г/см3 в твердом состоянии, а в жидком - 5,94 г/см3 .
Лантан имеет двойную гексагональную плотноупакованную кристаллическую структуру. По сравнению с другими редкоземельными металлами лантан обладает низкой летучестью. Кроме того, при комнатной температуре этот редкоземельный элемент считается парамагнитным. Его наиболее распространенная степень окисления +3.
При окислении лантана образуется оксид лантана(iii). Реагирует с водой с образованием гидроксида лантана. Кроме того, лантан растворим в разбавленной серной кислоте.
Соединения лантана
Лантан имеет несколько соединений. Каждое соединение имеет свои особенности. Характеристики этих соединений определяют способ их применения.
Лантана Гексаборид
LaB6, несомненно, является одним из самых популярных соединений лантана. Он используется при производстве нитей LaB6 . Эти нити широко используются в сканирующей электронной микроскопии, просвечивающей электронной микроскопии и рентгеновском анализе.
фторид лантана
Это соединение образуется в результате реакции лантана и фтора. В отличие от соединений, образующихся между лантаном и другими более тяжелыми галогенидами, он не растворяется в воде.
Приложения
С момента своего открытия в 1838 году лантан нашел применение в различных отраслях промышленности. Дальнейшие исследования того, какую ценность лантан может предложить сегодня в мире, продолжаются.
Мантия газового фонаря
Это самое раннее известное применение лантана. Карл Ауэр фон Вельсбах был первым человеком, который применил лантан для изготовления оболочки газового фонаря. Карл Ауэр фон Вельсбах не добился особого успеха от этого нововведения. Через два года после его основания его компания была закрыта в 1889 году.
Тонкопленочное покрытие
Мишени для распыления лантана и материалы для испарения лантана используются в процессах осаждения, включая осаждение полупроводников, химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и физическое осаждение из паровой фазы (PVD).
Никель-металлогидридные аккумуляторы
Соединения лантана используются при изготовлении анода этих батарей. NiMH аккумуляторы являются перезаряжаемыми и обычно используются в автомобилях и цифровых фотоаппаратах. Уильямс и Бушоу были первыми учеными, применившими соединения лантана для производства никель-металлогидридных батарей. Они сделали это в 1987 году.
Смешанный металл
Это соединение редкоземельных элементов, в состав которого входит лантан. Лантан обычно составляет 25% мишметалла. Мишметалл используется для гальванизации цинка и алюминия и изготовления кремней для зажигалок. Он также используется для производства редкоземельных элементов.
СМУЩЕННЫЙ
ZBLAN — это фторидное стекло, изготовленное из циркония, бария, лантана, алюминия и натрия. ZBLAN используется для производства оптических волокон. Оптические волокна используются для связи и передачи света на большие расстояния.
Углеродные дуговые лампы
Лантан используется для производства угольных дуговых ламп. Угольные дуговые лампы не используются так широко, как раньше. Однако их используют при изготовлении прожекторов и проекторов. Их также широко использовали в кино, пока они не устарели.
Удаление водорослей
Лантан используется в некоторых химикатах, используемых для очистки плавательных бассейнов. Это связано с тем, что лантан удаляет присутствующий в бассейне фосфат. Отсутствие фосфатов в бассейне затрудняет развитие водорослей.
Гиперфосфатемия
Гиперфосфатемия – это состояние, при котором в крови наблюдается избыток ионов натрия. Лантан добавляют в некоторые лекарства, используемые для лечения этого заболевания, поскольку он может удалять ионы фосфата.
Заключение
Лантан можно назвать образцом ряда лантаноидов. Это первый элемент серии. Именно от этого элемента серия получила свое название. Различные соединения лантана, такие как LaCl3, LaB6 и La(OH)3, применяются во многих отраслях промышленности.