Энциклопедический словарь (2009)
ЛАНТАН

ЛАНТАН

ЛАНТА́Н -а; м. Химический элемент (La), редкоземельный металл (применяется как легирующая добавка к алюминиевым сплавам, компонент оптических стёкол, в лазерах).

◁ Ланта́новый, -ая, -ое.

* * *

ланта́н (лат. Lanthanum), химический элемент III группы периодической системы, относится к редкоземельным элементам. Название от греч. lanthánō - скрываюсь, в связи с трудностями получения. Металл. Плотность 6,162 г/см³, t_пл 920°C. Лантан - основа геттерных сплавов с никелем, легирующая добавка к алюминиевым и другим сплавам; LaCrO₃ - материал высокотемпературных электропроводящих керамических изделий; La₂O₃ - компонент оптических стёкол; LaF₃, La₂O₃ - лазерные материалы.

* * *

ЛАНТАН - ЛАНТА́Н (лат. Lanthanum, от греческого «лантано» - скрываюсь), La (читается «лантан»), химический элемент с атомным номером 57, атомная масса 138,9055. Природный лантан состоит из двух изотопов: ¹³⁹La (99,911%) и радиоактивного ¹³⁸La (-радиоактивен, период полураспада Т_1/2 2.10¹¹лет). Конфигурация двух внешних электронных слоев 5s²p⁶d¹6s². Степень окисления +3 (валентность III).

Расположен в группе IIIВ в 6 периоде периодической системы. Вместе с неодимом (см. НЕОДИМ) и церием (см. ЦЕРИЙ) относится к наиболее распространенным редкоземельным элементам. Радиус атома 0,187 нм, радиус иона La³⁺- от 0,117 (координационное число 6) до 0,150 нм (12). Энергии последовательной ионизации 5,577, 11,06, 19,18 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,1.

История открытия

Лантан открыт в 1839 шведским химиком К. Г. Мосандером (см. МОСАНДЕР Карл Густав) в виде оксида лантана La₂ O₃при исследовании примесей, содержащихся в соединениях церия (см. ЦЕРИЙ).

Нахождение в природе

Содержание лантана в земной коре 2,9·10^-3% (по массе). В природе вместе с другими редкоземельными элементами входит в состав минералов: монацит (см. МОНАЦИТ), бастензит, лопарит (см. ЛОПАРИТ) и апатит (см. АПАТИТ).

Получение

Получение лантана связано с разделением исходного сырья на фракции. Лантан концентрируется вместе с церием, празеодимом (см. ПРАЗЕОДИМ) и неодимом. Сначала из смеси отделяют церий (используя его способность образовывать устойчивые соединения в степени окисления +4), затем оставшиеся элементы разделяют методами ионной хроматографии и экстракции. Для отделения от других лантаноидов и редкоземельных элементов лантан осаждают в виде оксалата La₂(C₂O₄)₃·9H₂O, прокаливание которого приводит к образованию La₂О₃. Металлический лантан получают действием на LaCl₃ (LaF₃) кальция или электролизом расплава LaCl₃ в присутствии СаСI₂ или ВаСI₂.

Физические и химические свойства

Лантан - серебристо-белый металл.

До температуры 277°C устойчив a-La с гексагональной решеткой, а = 0,3772 нм и с = 1,2144 нм. При температурах 277-861°C устойчив b-La с кубической решеткой типа Cu. При температуре 861-920°C устойчив g-La с кубической решеткой типа a-Fe. Температура кипения лантана 3447°C, плотность a-La 6,162 кг/дм³.

На воздухе лантан быстро окисляется с образованием гидратированного оксикарбоната. При нагревании до 450°C в среде кислорода (см. КИСЛОРОД) La воспламеняется, образуя основной оксид La₂O₃. При нагревании La реагирует с N₂ с образованием нитрида, с H₂с образованием гидридов переменного состава. При нагревании реагирует с галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ), серой (см. СЕРА) и фосфором (см. ФОСФОР).

Гидроксид La(ОН)₃.получают действием растворов щелочей на водорастворимые соли лантана.

Плохо растворимы в воде фторид, фосфат, карбонат, оксалат и некоторые другие соли лантана.

Применение

Лантан - легирующая добавка к алюминиевым, магнивыем, никелевым, кобальтовым сплавам, компонент миш-металла (см. МИШ-МЕТАЛЛ), применяемого для улучшения свойств коррозионностойкой, быстрорежущей и жаропрочной стали. Интерметаллид LaNi₅ - перспективный аккумулятор. Оксисульфид и алюминат - компоненты люминофоров. Оксид лантана используют для получения оптического стекла.