Lantaani

Lantaani (La), kemiallinen alkuaine, jaksollisen järjestelmän ryhmän 3 harvinainen maametalli, joka on lantanidisarjaelementin prototyyppi.

Britannica Tietokilpailu

118 Jaksollisen tietokilpailun nimet ja symbolit

Jaksollinen taulukko koostuu 118 elementistä. Kuinka hyvin tunnet heidän symbolinsa? Tässä tietokilpailussa sinulle näytetään kaikki 118 kemiallista symbolia, ja sinun on valittava kemiallisen elementin nimi, jota kukin edustaa.

Lantaani on sitkeää ja muokattavaa hopeanvalkoista metallia, joka on tarpeeksi pehmeä leikkaamaan veitsellä. Se on toiseksi reaktiivisin harvinaisten maametallien joukossa europiumin jälkeen. Lantaani hapettuu ilmassa huoneenlämpötilassa muodostaen La2O3: n. Se reagoi hitaasti veden kanssa ja liukenee nopeasti laimennettuihin happoihin, paitsi fluorivetyhappoon (HF), koska metallin pinnalle muodostuu suojaava fluorikerros (LaF3). Metalli on paramagneettinen 6 K: sta (-267 ° C tai -449 ° F) sulamispisteeseen 1191 K: ssa (918 ° C: ssa), melkein lämpötilasta riippumattoman magneettisen herkkyyden välillä 4-300 K ( -269 ja 27 ° C tai -452 ja 80 ° F). Lantaanista tulee suprajohtavaa ilmanpaineessa alle 6,0 K (−267,2 ° C tai −448,9 ° F) kasvopainotteisessa kuutiomaisessa β-vaiheessa tai 5,1 K (−268,1 ° C tai −450,5 ° F) kaksoissulkeessa. pakattu kuusikulmainen a-faasi.

Elementin löysi oksidina (lanthana) vuonna 1839 Carl Gustaf Mosander, joka erotti sen seriumoksidista (ceria). Sen nimi on johdettu kreikkalaisesta lantaneiinista, joka tarkoittaa ”peitettävää”, mikä osoittaa, että sitä on vaikea eristää. Lantaania esiintyy harvinaisten maametallien monatsiitti- ja bastnasiittimineraaleissa. Se on yhtä runsasta kuin koboltti maan ylemmässä mantereen kuoressa.

Luonnossa esiintyy kahta isotooppia: stabiili lantaani-139 (99,9119 prosenttia) ja erittäin pitkäikäinen radioaktiivinen lantaani-138 (0,0888 prosenttia). Yhteensä 38 lantaanin radioaktiivista isotooppia (ilman ydinisomeerejä) on karakterisoitu, massa vaihtelee välillä 117 – 155 ja puoliintumisaika – 23,5 millisekuntia (lantaani-117) – 1,02 x 1011 vuotta (lantaani-138) .Isotooppi lantaani-140 on havaittu fissiotuotteena lumessa ydinkokeen räjähdysten jälkeen.

Lantaani on kaupallisesti väkevöity kiteyttämällä ammoniumlantaaninitraatti. liuotinuuttomenetelmiä käytetään erittäin puhtaina halutaan. Metalli valmistetaan sulatettujen vedettömien halogenidien elektrolyysillä tai sen halogenidien metallotermisellä pelkistämisellä alkali- tai maa-alkalimetallilla (esim. Fluoridin pelkistäminen kalsiumilla).

Erittäin puhdistettu lantaanioksidi on aineosa mataladispersioisten, erittäin taittavien lasien valmistus objektiivikomponenteille Lantaania käytetään usein LaNi5-pohjaisina vetyvarastoseoksina ja ladattavina nikkeli-metallihydridiakkuina hybridiautoissa. Lantaania lisätään rautaseoksiin (hapen, rikin ja muiden epäpuhtauksien sieppaamiseen) ja värimetalliseoksiin, kuten superseokset, magnesiumseokset ja alumiiniseokset. Lantaaniyhdisteitä käytetään fosforien isäntinä fluoresoivassa valaistuksessa ja röntgentunnistimissa sekä öljykrakkauskatalyytteissä, yksi sen tärkeimmistä käyttötarkoituksista. Sekalaista metallia (tyypillisesti 50 prosenttia ceriumia, 25 prosenttia lantaania, 18 prosenttia neodyymiä, 5 prosenttia praseodyymiä ja 2 prosenttia muita harvinaisia maametalleja) käytetään ensisijaisesti kevyempiin kiveihin ja seosaineisiin. Yhdistettynä rautaan ja piiin lantaani muodostaa kuutiomaisia metallien välisiä yhdisteitä, joilla on yleinen kemiallinen kaava La (Fe1 – xSix) 13 ja joilla on jättimäinen magnetokalorinen vaikutus. Kun nämä yhdisteet hydrataan noin 1,2–1,5 vetyatomiin kaavan yksikköä kohti, niiden magneettiset järjestyslämpötilat ovat lähellä huoneen lämpötilaa, ja siksi ne ovat hyödyllisiä magneettisina jäähdytysmateriaaleina lähellä huoneen lämpötilaa käyttävissä sovelluksissa. lantaanilla on vain yksi hapetustila, +3. Ionisäde on harvinaisten maametallien R3 + -ioneista suurin, minkä seurauksena valkoinen oksidi La2O3 on emäksisin harvinaisten maametallien oksidi.