لانتانیوم یک عنصر شیمیایی با نماد La و شماره اتمی ۵۷ است، یک فلز نرم، شکل پذیر و به رنگ سفید نقره ای است که هنگام قرار گرفتن در معرض هوا به آرامی لکه دار می شود و آنقدر نرم است که با چاقو بریده می شود.
لانتانیم به طور سنتی در میان عناصر کمیاب زمین شمرده می شود. حالت اکسیداسیون آن معمولا ۳+ است. لانتانیم هیچ نقش بیولوژیکی در انسان ندارد اما برای برخی از باکتری ها ضروری است. این ماده برای انسان سمی نیست اما برخی از فعالیت های ضد میکروبی را نشان می دهد.
لانتانیوم اولین بار توسط شیمیدان سوئدی کارل گوستاف موسندر در سال ۱۸۳۹ به عنوان ناخالصی در نیترات سریم یافت شد، از این رو نام لانتانوم از یونان باستان (λανθάνειν (lanthanein، به معنی “مخفی ماندن” است.
گرچه این عنصر در گروه عناصر کمیاب زمین طبقه بندی می شود، اما لانتانیم بیست و هشتمین عنصر فراوان در پوسته زمین است،یعنی تقریباً سه برابر سرب می باشد. ترکیبات لانتانیم کاربردهای زیادی به عنوان کاتالیزور، مواد افزودنی در شیشه، لامپ های قوس کربنی برای چراغ های استودیویی و پروژکتورها و سایر موارد دارند.
خواص و مشخصات شناسایی لانتانیوم
| خواص | مشخصات |
| شکل فیزیکی فلز سفیدنقره ای | فرمول شیمیایی ۵۷La |
| دانسیته (g/cm۳) ۶.۱۶۲ | وزن اتمی استاندارد (g/mol) 138.905 |
| نقطه ذوب (۰C)920 | شماره (CAS No) ۷۴۳۹-۹۱-۰ |
| نقطه جوش (۰C)3464 | ساختار کریستالی هگزاگونال (dhcp) |
منابع طبیعی و تولید لانتانیوم
لانتانیم سومین ماده فراوان در بین لانتانیدها است که ۳۹ میلی گرم در کیلوگرم از پوسته زمین را تشکیل می دهد.لانتانیم یک فلز خاکی کمیاب در نظر گرفته می شود زیرا فرآیند استخراج آن دشوار، وقت گیر و گران است.
لانتانیم به ندرت، لانتانید غالب موجود در مواد معدنی کمیاب خاکی است و در فرمول های شیمیایی آنها، معمولاً قبل از آن سریم است. نمونه های نادری از مواد معدنی غالب La مونازیت- (La) و لانتانیت- (La) است.
همانطور که در تصویر می بینید، سنگ معدن پس از خرد و آسیاب شدن، ابتدا با اسید سولفوریک غلیظ گرم، دی اکسید کربن در حال تکامل، هیدروژن فلوراید و تترا فلورید سیلیکون تصفیه می شود و سپس محصول خشک شده و با آب شسته می شود و یون های اولیه لانتانید از جمله لانتانیم در محلول باقی می مانند.
فلز لانتانیم از طریق اکسید آن و از طریق حرارت دادن آن با کلرید آمونیوم یا فلوراید و اسید هیدروفلوریک در دمای ۴۰۰ درجه سانتیگراد بدست می آید تا کلراید یا فلوراید تولید شود:
La۲O۳ + ۶NH۴Cl → ۲LaCl۳ + ۶NH۳ + ۳H۲O
به دنبال آن کاهش فلزات قلیایی یا قلیایی در فضای خلاء یا آرگون وجود دارد:
LaCl۳ + ۳Li → La + 3LiCl
همچنین، لانتانیم خالص را می توان با الکترولیز مخلوط مذاب LaCl۳ بدون آب و NaCl یا KCl در دمای بالا تولید کرد.
کاربردهای لانتانیوم،
اولین کاربرد تاریخی لانتانیوم در فانوس های گازی بوده است. استفاده های مدرن از لانتانیم عبارتند از استفاده از این ماده در آزمایشگاه های تحقیقاتی و صنعتی می باشد. یکی از مواد مورد استفاده، به عنوان مواد آندی باتری های هیدرید فلز نیکل است.
آلیاژهای اسفنجی هیدروژن می تواند حاوی لانتانیم باشد. این آلیاژها قادرند تا ۴۰۰ برابر حجم خود گاز هیدروژن را در یک فرآیند جذب برگشت پذیر ذخیره کنند. هر وقت این کار را انجام دهند انرژی گرما آزاد می شود، بنابراین این آلیاژها در سیستم های صرفه جویی در انرژی به کار برده می شوند.
لانتانیم برومید با دوز سریم و کلرید لانتانیم از عیارهای معدنی اخیر هستند که ترکیبی از عملکرد نور بالا، بهترین وضوح انرژی و پاسخ سریع دارند. علاوه بر این، خروجی نور در طیف وسیعی از دما بسیار پایدار و کاملاً بالا است، به همین دلیل برای کاربردهای با درجه حرارت بالا جذابیت خاصی دارد. این برش دهنده ها به طور گسترده ای در ردیاب های نوترون یا اشعه گاما مورد استفاده تجاری قرار می گیرند.
لانتانیوم در آلیاژسازی:
مقادیر کمی از لانتانیوم اضافه شده به فولاد، قابلیت انعطاف پذیری، مقاومت در برابر ضربه و شکل پذیری آن را بهبود می بخشد، در حالی که افزودن لانتانیم به مولیبدن، سختی و حساسیت آن را نسبت به تغییرات دما کاهش می دهد! مقادیر کمی از لانتانیم در بسیاری از محصولات استخر برای از بین بردن فسفات های موجود در تغذیه جلبک وجود دارد.
افزودنی اکسید لانتانیم به تنگستن در الکترودهای جوشکاری قوس تنگستن گازی به عنوان جایگزینی برای توریم رادیواکتیو استفاده می شود. ترکیبات مختلف لانتانیم و سایر عناصر خاکی کمیاب (اکسیدها، کلریدها و غیره) اجزای مختلف کاتالیز مانند کاتالیزورهای ترک خوردگی نفت هستند.
کربنات لانتانیوم به عنوان دارویی (Fosrenol، Shire Pharmaceuticals) برای جذب فسفات اضافی در موارد هیپرفسفاتمی که در مرحله آخر بیماری کلیوی استفاده می شود، تأیید شده است.
سمیت لانتانیم،
سمیت لانتانیم کم تا متوسط است و مصرف آن لازم است که با احتیاط کنترل شود. تزریق محلول های لانتانیم باعث ایجاد قند خون، فشار خون پایین، تحلیل رفتن طحال و تغییرات کبدی می شود.
منبع:
برای جستجوی این محصول اینجا جستجو کنید.
خرید محصولات از این سایت تحت گارانتی دکتر شاهرضایی می باشد.