Лантан
Лантан е химичен елемент от периодичната система със символ La и атомен номер 57. Лантанът принадлежи към групата на лантанидите, чието име е дал. Елементът принадлежи към редкоземните метали.
ИсторияРедактиране
Лантанът (от гръцки λαυθάυειυ, „скрит“) е открит през 1839 от Карл Густав Мосандер. Той получил лантанов сулфат чрез разделителна кристализация от цериев нитрат, погрешно смятан за чист. В чиста форма лантанът е получен едва през 1923 г.[2]
НаходищаРедактиране
В природата лантанът се среща само в съединения с други лантаниди в различни минерали. Най-важни от тях са:
ПолучаванеРедактиране
След отстраняването на останалите лантаниди, оксидът се превръща в лантанов флуорид с помощта на флуороводород. Накрая се редуцира с калций до лантан със съпътстващ продукт калциев флуорид. Отделянето на калциевите остатъци и примеси се извършва чрез допълнително претопяване във вакуум.
СвойстваРедактиране
Лантанът е сребърно-бял, ковък и пластичен, блестящ метал с хексагонална кристална решетка (при стайна температура). В зависимост от температурата, кристалната решетка се променя и съществуват още две полиморфни модификации на лантана.
Химични свойстваРедактиране
Лантанът реагира с кислорода във въздуха до лантанов оксид, който реагира с вода и се преобразува в лантанов хидроксид.
При температура над 440 0С лантанът се окислява до лантанов оксид (La2O3). Под въздействието на водород протича химична реакция, в студена вода – бавна, в гореща – бърза, до образуването на хидроксид.
Лантанът се разтваря в разредени киселини, като при реакцията се отделя водород.
С много елементи лантанът реагира директно при загряване, а с халогените – и при нормална температура. С водорода образува черен, чувствителен към вода, нестехиометричен хидрид.
УпотребаРедактиране
Лантанът се използва като компонент на метални сплави. Запалващите материали в запалителните свещи съдържат 25 до 45% лантан. Намира приложение като редуциращо средство в металургията. Като съставна част на чугуна подпомага образуването на сферичен графит. Като сплавна съставка допринася за подобряването на оксидационната устойчивост. Лантановите примеси променят твърдостта и температурната устойчивост на молибдена.
Катализаторите на фракции от петрол и бензин съдържат лантан. Но количествата вложени в тях са намаляващи. Висококачествените катоди за запалване със свободни електрони са изградени от лантанов хексаборид (LaB6) като заместител на волфрамовата тел.
СплавиРедактиране
- С кобалт
Кобалт-лантановата сплав (LaCo5) се използва като магнитен материал, обогатеният с лантан бариев титанат се употребява при производството на терморезистори (температурно независими съпротивления). В сплав с кобалт, желязо, манган и стронций се използва при производството на катоди за високотемпературни горивни клетки. Лантан-никеловите примеси (LaNi5) намират приложение като водородни хранилища в никелово-металхидридните акумулатори.
- С титан
От сплавта на лантан с титан се произвеждат медицински инструменти, които са устойчиви на корозия и лесно се стерилизират.
Лантанов оксидРедактиране
- Производство на стъкла с висока устойчивост, които същевременно са с нисък коефициент на пречупване на светлината и се използват за направата на камери, лещи за телескопи и стъкла за очила.
- Производство на кристал и порцеланови покрития. Съединението замества отровните оловни съединения, като същевременно подобрява химическата устойчивост (подобряване на устойчивостта на действието на основи).
- Производство на керамични корпуси за кондензатори и стъкла, несъдържащи силикати
- Съставна част на материалите за полиране на стъкла
- Производство на нажежаеми електроди за електронни лампи
Лантанов карбонатРедактиране
Медикаменти за намаляване на фосфатните нива при пациенти на диализа.
Мерки за безопасностРедактиране
Лантанът е определен като слабо токсичен. Токсична доза не е позната. Но лантанът на прах е определен като силно разяждащ, защото реагира лесно с влажността на кожата при допир и се превръща в лантанов хидроксид (сходен е с елементите калций и стронций). Смъртоносната доза за плъховете е 720 mg.
СъединенияРедактиране
В съединения лантанът проявява La3+ валентност
ИзотопиРедактиране
| Изотоп | Честота | Период на полуразпад |
Тип разпад |
Енергия на разпада МeV |
Продукт на разпада |
|---|---|---|---|---|---|
| 135La | синт. | 19,5 часа | ε | 1,200 | 135Ba |
| 136La | синт. | 9,87 мин | ε | 2,870 | 136Ba |
| 137La | синт. | 60 000 г. | ε | 0,600 | 137Ba |
| 138La | 0,09% | 1,05×1011 г. | ε | 1,737 | 138Ba |
| β- | 1,044 | 138Ce | |||
| 139La | 99,91% | стабилен | |||
| 140La | синт. | 1,6731 дни | β- | 3,762 | 140Ce |
| 141La | синт. | 3,92 часа | β- | 2,502 | 141Ce |
ИзточнициРедактиране
- Използвана литература
- Patnaik, Pradyot. Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill, 2003. ISBN 0-0704-9439-8. p. 444 – 446. (на английски)
- Lide, D. R.. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds. // CRC Handbook of Chemistry and Physics. 86th. Boca Raton (FL), CRC Press, 2005. ISBN 0-8493-0486-5. (на английски)
В интернетРедактиране
 
|
Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „lanthan“ в Уикипедия на немски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс – Признание – Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година – от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница, за да видите списъка на съавторите.
ВАЖНО: Този шаблон се отнася единствено до авторските права върху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочват конкретни източници на твърденията, които да бъдат благонадеждни. |