57 лантан
История на отварянето:
През 1826 г. Карл Мозандер, студент, асистент и един от близките приятели на Берцелиус, изследва цериевата пръст и заключава, че тя е хетерогенна, че освен церий съдържа още един, а може би повече от един нов елемент. Мозандер успява да докаже това едва през 1839 г. По предложение на Берцелиус новият елемент, открит в церита, е наречен лантан (от гръцки lanqanein - да скрия, да бъда забравен). Съдържащият се в церит лантан е бил успешно скрит от химиците цели 36 години! И по-нататък лантанът продължава да отговаря на името си. Дълго време се смяташе, че той е аналог на калция и други алкалоземни метали, неговата валентност е две, а атомното му тегло е 90. 94. Едва през 1869 г. Менделеев вижда, че няма място за редкоземни елементи в група II на периодичната система и ги поставя в група III, определяйки атомно тегло от 138 на лантана.
Металният лантан, разбира се, далеч от чистотата, е получен за първи път от Мозандер чрез нагряване на лантанов хлорид с калий. Днес лантанът се получава предимно от монацит и бастнесит ((La, Ce)FCO3), както всички други метали от подгрупата на церия. Монацитовият концентрат (LnPO4 + 7% циркониев диоксид, 10% ториев диоксид и 0.1.0.3% уран) се обработва с концентрирана сярна киселина, получените сулфати на редкоземни елементи и торий се излугват с обикновена вода. Последователно разделяне на торий, церий и други редкоземни елементи обикновено се получава лантанов хлорид LaCl3. Електролизата на разтопен хлорид дава лантан с чистота до 99,5%. Още по-чист лантан (99,79% и повече) се получава чрез калциев термичен метод. Много по-лесно и по-евтино е да се получи мишметал - смесен REE метал.
Физични свойства:
Сребристо бял метал. Лантанът е подобен по твърдост на калая (плътност 6,2), точката му на топене е само 915-925°C, но точката на кипене е изненадващо висока (4515°C).
Химични свойства:
Лантанът в сух въздух е покрит с тънък слой от оксид, който го предпазва от по-нататъшно окисляване. Но такава "защита" се случва само при сух въздух. По своето химично поведение лантанът прилича на калция. Подобно на много активни метали, той разлага водата, реагира добре с киселини и при силно нагряване с хлор, сяра и други металоиди, тоест проявява свойствата на типичен метал. В съединенията той проявява степен на окисление +3.
Най-важните връзки:
Лантанов оксид, La2O3, бял аморфен прах, неразтворим във вода, но разтворим в киселини. При взаимодействие с CO2 се превръща в карбонат.Лантанов хидроксидLa(OH)3, желатинова бяла утайка, се образува при взаимодействието на лантан с вода, лантанови соли с алкални разтвори. При взаимодействие с CO2 се превръща в карбонат.Лантанови солибезцветни кристали. вещества. Разтворими соли - нитрати, халогениди, сулфати; неразтворими - флуор, фосфат, карбонат. Нитратът, карбонатът при нагряване се разлагат до образуване на лантанов оксид. Основният лантанов ацетат се държи като нишесте, когато към него се добави йод. Белият гел придобива ярко син цвят. Това свойство понякога се използва за откриване на лантан в смеси и разтвори.
Приложение:
Като легиращ метал, чистият лантан почти никога не се използва, като за това се използва по-евтин и по-достъпен миш метал. Тази добавка в чугуна и стоманата работи като силен деоксидант, отличен дегазатор и десулфуризатор. Добавките на REE към леки сплави (магнезий, алуминий) увеличават технияустойчивост на топлина и устойчивост на корозия. REE също се използват за подобряване на свойствата на медни, хромови, ванадиеви и титанови сплави. Разтопеният лантан се използва за извличане на плутоний от течен уран. Желязо-церий-лантанов "кремък" се използва в джобни запалки и трасиращи артилерийски снаряди. Лантановият оксид La2O3 е важен компонент на оптичните стъкла (фотолещите на Kodak съдържат от 20 до 40% La2O3, най-добрите домашни фотообективи също са направени от лантаново стъкло), лантановото стъкло се използва и за производството на лабораторни стъкла (устойчивост на топлина и устойчивост на киселина).
Вижте също: Популярна библиотека за химични елементи Издателство "Наука", 1977 г. Lantan