K čemu se lanthan používá?

Lanthanum – prvek sekundární podskupiny třetí skupiny šesté periody periodického systému chemických prvků, atomové číslo 57. Označuje se symbolem La (lat. Lanthan ). Jednoduchá hmota lanthanu (Číslo CAS: 7439-91-0) – stříbrno-bílý kov. Existuje ve třech krystalových modifikacích: α-La s hexagonální mřížkou, β-La s kubickou mřížkou měděného typu, γ-La s kubickou mřížkou centrovanou na tělo jako α-Fe, teploty přechodu α↔β277°C a β↔ 861 °C

Příběh

Lanthan jako chemický prvek nemohl být objeven 36 let. V roce 1803 24letý švédský chemik Jons Jakob Berzelius zkoumal minerál nyní známý jako cerit. V tomto minerálu byla nalezena yttrium zemina a další vzácná zemina velmi podobná yttriu. Říkalo se tomu cer. V roce 1826 Karl Mozander zkoumal cerovou zeminu a dospěl k závěru, že je heterogenní a že kromě ceru obsahuje další nový prvek. Mozanderovi se podařilo prokázat složitost cerové zeminy až v roce 1839. Nový prvek se mu podařilo izolovat, když měl k dispozici větší množství ceritu.

Původ názvu

Nový prvek objevený v ceritu a mozanderitu byl na návrh Berzelia pojmenován lanthan. Bylo dáno na počest příběhu o jeho objevení a pochází z řečtiny lanthanein– „skrýt“, „skrýt“.

Příjem

Výroba lanthanu zahrnuje separaci suroviny na frakce. Lanthan je koncentrován společně s cerem, praseodymem a neodymem. Nejprve se ze směsi oddělí cer, poté se extrakcí oddělí zbývající prvky.

Ceny

Ceny za kovový lanthan o čistotě 99-99,9 jsou cca 2-4 dolary za 1g.

přihláška

Výroba skla

Oxid lanthanitý (od 5 do 40 %) se používá k tavení optického skla (lanthanové sklo), k výrobě čoček a hranolů používaných v kinematografii a fotografických zařízeních a také pro astronomické účely.

Výroba keramických elektrických ohřívačů

Lanthan chromit legovaný vápníkem, stronciem, hořčíkem se používá pro výrobu vysokoteplotních ohřívačů pecí (bod tání – 2453 °C, provozní teplota – asi 1780 stupňů v kyslíkové atmosféře). S rostoucí teplotou elektrický odpor chromitu lanthanitého prudce klesá. Koeficient tepelné roztažnosti chromitu lanthanitého je velmi nízký a to určuje životnost elektrických ohřívačů.

Vysokoteplotní supravodivost

Oxid lanthanitý se používá pro syntézu vysokoteplotních supravodičů na bázi oxidů lanthanu, yttria, barya, stroncia, mědi atd.

ČTĚTE VÍCE

Kdo jí larvy brouků?

Metalotermie

Příležitostně se lanthan používá v metalotermii pro redukci vzácných prvků.

Speciální skleněné povlaky

Na bázi sloučenin lanthanu se vyrábějí nátěry na okenní sklo, které umožňují snížit teplotu v místnosti o 5-7 stupňů.

Termoelektrické materiály

Lanthanový monotellurid má velmi vysoké tepelné emf (834 μV/K) a používá se v termoelektrických generátorech s vysokou účinností.

Výroba kovových hydridových vodíkových zásobníků

Lanthan-nikl hydrid je široce používán jako vysokokapacitní vodíková baterie (kovový hydrid vodíku) pro automobily.

Jaderná energie

Vysoce čistý kovový lanthan má zcela mimořádný význam v jaderném průmyslu, konkrétně v technologii přepracování jaderného paliva za účelem těžby plutonia. Roztavený lanthan se přimíchává do roztaveného kovového uranu obsahujícího kovové plutonium jako nečistotu. Roztavený lanthan zcela extrahuje izotopy plutonia z hlavní hmoty uranu do slitiny a vznáší se nad uranem, aniž by se s ním mísil. Výsledná slitina je odvodněna a zpracována pomocí chemické technologie. Lze namítnout, že lanthan na svých bedrech podporuje výrobu jaderných zbraní.

elektronika

V posledních letech výrazně vzrostl zájem o molybdenan lanthanitý, který má vysokou vodivost.

elektronová mikroskopie

Aplikace katod LaB₆ (Lanthanum hexaborid) v elektronových mikroskopech umožnil 6x zvýšit proudovou hustotu a 5x (až 500 hodin) zvýšit životnost katody oproti wolframovým katodám.

Chemické zdroje proudu

Výroba a výzkum v oblasti baterií s pevným elektrolytem jsou předmětem značného zájmu průmyslu a elektroniky. V této oblasti se stal velmi důležitým fluorid lanthanitý jako elektrolyt a s kovovým lanthanem jako anodou je katodou obvykle fluorid vizmutu, olova nebo mědi. Atraktivní stránkou těchto proudových zdrojů je jejich velmi vysoká měrná energetická náročnost na objem (3000 Wh/dm³, prakticky dosaženo – 1500-2300 Wh/dm³), dlouhodobá akumulace energie, pevnost, životnost; v tomto ohledu je mnozí přední odborníci považují za alternativu k jakýmkoli jiným typům baterií.

Biologická role

V polovině 30. let sovětský vědec A. A. Drobkov zkoumal vliv vzácných zemin na různé rostliny. Experimentoval s hráškem, tuřínem a dalšími plodinami, zaváděl vzácné zeminy s nebo bez boru, manganu. Výsledky experimentů říkaly, že vzácné zeminy jsou potřeba pro normální vývoj rostlin. Jenže než se tyto prvky staly relativně dostupnými, uplynulo čtvrt století. Konečná odpověď na otázku o biologické úloze lanthanu ještě nebyla dána.

ČTĚTE VÍCE

Co znamená modrý květ?

Mendělejevova periodická tabulka chemických prvků

Klasifikace chem. prvků, stanovujících závislost různých vlastností prvků na náboji atomového jádra. Systém je grafickým vyjádřením periodického zákona/

Periodická tabulka prvků

IIA

IIIB

IVB

VIB

VIIB

–

VIIIB

–

IIB

IIIA

IVA

VIA

VIIA

VIIIA

Období

1
H
Vodík

2
He
Helium

3
Li
Lithium

4
Be
Berýlium

5
B
Бор

6
C
Uhlík

7
N
Dusík

8
O
Kyslík

9
F
Fluorid

10
Ne
Neon

11
Na
Sodík

12
Mg
Hořčík

13
Al
Hliník

14
Si
Silikon

15
P
Fosfor

16
S
Síra

17
Cl
Chlor

18
Ar
Argon

19
K
Draslík

20
Ca
Vápník

21
Sc
Skandium

22
Ti
Titan

23
V
Vanad

24
Cr
Chrome

25
Mn
Mangan

26
Fe
Železo

27
Co
Kobalt

28
Ni
Nikl

29
Cu
Měď

30
Zn
Zinek

31
Ga
Gallium

32
Ge
Německo

33
As
Arsen

34
Se
selen

35
Br
Brom

36
Kr
Krypton

37
Rb
Rubidium

38
Sr
Stroncium

39
Y
Yttrium

40
Zr
Zirkonium

41
Nb
Niobium

42
Mo
Molybden

(43)
Tc
Technecium

44
Ru
Ruthenium

45
Rh
Rhodium

46
Pd
Palladium

47
Ag
Stříbro

48
Cd
Kadmium

49
In
Indium

50
Sn
Cín

51
Sb
Antimony

52
Te
Telur

53
I
Jód

54
Xe
Xenon

55
Cs
Cesium

56
Ba
Baryum

72
Hf
Hafnium

73
Ta
Tantal

74
W
Wolfram

75
Re
Rénium

76
Os
Osmium

77
Ir
Iridium

78
Pt
Platina

79
Au
Zlato

80
Hg
Rtuť

81
Tl
Thallium

82
Pb
Olovo

83
Bi
Vizmut

(84)
Po
Polonium

(85)
At
Astatin

86
Rn
Radon

87
Fr
Francium

88
Ra
Rádium

(104)
Rf
Rutherfordium

(105)
Db
Dubniy

(106)
Sg
Seaborgium

(107)
Bh
Borius

(108)
Hs
Hassiy

(109)
Mt
Meitnerium

(110)
Ds
Darmstadt

(111)
Rg
rentgen

(112)
Cp
Kopernicius

(113)
Nový
Untriy

(114)
Uuq
Ununquadium

(115)
Nahoře
Ununpentius

(116)
Uuh
Unungexium

(117)
Uus
Ununseptium

(118)
uuo
Unuoctium

(119)
Uue
Ununenniy

(120)
Ubn
Unbinilium

Lanthanoidy *

57
La
Lanthanum

58
Ce
Cerium

59
Pr
Praseodym

60
Nd
Neodym

(61)
Pm
Promethium

62
Sm
Samarium

63
Eu
Europium

64
Gd
Gadolinium

65
Tb
Terbium

66
Dy
Dysprosium

67
Ho
Golmy

68
Er
Erbium

69
Tm
Thulium

70
Yb
Ytterbium

71
Lu
Lutetium

Aktinoidy **

89
Ac
Actinium

90
Th
Thorium

91
Pa
Protaktinium

92
U
Uran

(93)
Np
Neptunium

(94)
Pu
Plutonium

(95)
Am
Americium

(96)
Cm
Curium

(97)
Bk
Berkelium

(98)
Cf
Kalifornie

(99)
Es
Einsteinium

(100)
Fm
Fermium

(101)
Md
Mendelevium

(102)
Ne
Nobelovy

(103)
Lr
Lawrence

ČTĚTE VÍCE

Co se do vosku přidává?

Chemické rodiny prvků periodické tabulky

Alkalické kovy	Kovy alkalických zemin	Lanthanoidy	Aktinoidy	Přechodové kovy
Lehké kovy	Polokovy	Nekovy	Halogeny	Inertní plyny

198095, St. Petersburg, Shvetsova str., 23, lit. B, místnost 7-N, směr

pondělí-čtvrtek 9-17h,
pátek 9-16h,
Sobota, neděle – zavřeno