Лантан,блестящий металл серебристо-белого цвета, Минск

Лантан, как химический элемент, не удавалось открыть на протяжении 36 лет. В 1803 г. 24-летний шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус исследовал минерал, известный теперь под названием церита. В этом минерале была обнаружена иттриевая земля и ещё одна редкая земля, очень похожая на иттриевую. Её назвали цериевой. В 1826 г. Карл Мозандер исследовал цериевую землю и заключил, что она неоднородна, что в ней, помимо церия, содержится ещё один новый элемент. Доказать сложность цериевой земли Мозандеру удалось лишь в 1839 г. Он сумел выделить новый элемент, когда в его распоряжении оказалось большее количество церита.

Физические свойства
Лантан — блестящий серебристо-белый металл, в чистом состоянии — ковкий и тягучий. Слабо парамагнитен. Кристаллическая структура плотноупакованная типа плотнейшей гексагональной упаковки.

Существует в трёх кристаллических модификациях: α-La с гексагональной решёткой (а=0,3772 нм, с=1,2144 нм, z=4, пространственная группа Р63/ттс)[2], β-La с кубической решёткой типа меди (а=0,5296 нм, z=4, пространственная группа Fm3m), γ-La с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe (а=0,426 нм, z=2, пространственная группа Im3m, устойчив до 920 °C) температуры переходов α↔β 277 °C и β↔γ 861 °C[2]. DH° полиморфных переходов: α:β — 0,36 кДж/моль, β:γ — 3,12 кДж/моль[2]. При переходе из одной модификации в другую меняется плотность лантан а: α-La имеет плотность 6,162-6,18 г/см3[4], β-La — 6,19 г/см3, γ-La — 5,97 г/см3.

Сплавляется с цинком, магнием, кальцием, таллием, оловом, свинцом, никелем, кобальтом, марганцем, ртутью, серебром, алюминием, медью и кадмием. С железом лантан образует пирофорный сплав.

По химическим свойствам лантан напоминает кальций. Как и многие активные металлы, он разлагает воду, хорошо реагирует с кислотами, а при нагревании энергично - с хлором, серой и другими металлоидами, проявляя свойства типичного металла.

Важнейшие соединения:

Оксид лантана, La2O3 - белый аморфный порошок, нерастворимый в воде, но растворимый в кислотах.
Гидроксид лантана La(OH)3 - студенистый белый осадок, образуется при взаимодействии лантана с водой, солей лантана с растворами щелочей.

Применение

Калильная сетка
Впервые в истории лантан применяли в газокалильных сетках. Австрийский химик Карл Ауэр фон Вельсбах использовал смесь, состоящую из 60 % оксида магния, 20 % оксида иттрия и 20 % оксида лантана, которая получила название Actinophor, и была запатентована в 1885 году. Новый осветительный прибор («ауэровский колпачок») давал светло-зелёный свет.

Оксид и борид лантана используются в электронно-вакуумных лампах как материал т. н. «горячего катода», то есть катода с высокой интенсивностью потока электронов. Кристаллы LaB6 применяются в источниках катодных лучей для электронных микроскопов.

Лантан применяется как компонент сплавов никеля, магния, кобальта и др.
Соединение состава La(Ni3.55Mn0.4Al0.3Co0.4Fe0.35) используется для анодного материала никель-металл-гидридных аккумуляторов. Оно представляет собой интерметаллид AB5-типа.
Чистый лантан практически не используется по причине своей высокой стоимости; вместо него применяется мишметалл: сплав с содержанием лантана 20-45 %.

Мишметалл является компонентом жаропрочных и коррозионностойких сплавов.
Для производства типичного гибридного автомобиля Toyota Prius требуется 10-15 кг лантана, где он входит в состав аккумулятора.