Πόσα γνωρίζετε για τις λανθανίδες;

Λανθανίδη

Λανθανίδη, λανθανίδη

Ορισμός: Στοιχεία 57 έως 71 στον περιοδικό πίνακα. Ο γενικός όρος για 15 στοιχεία, από το λανθάνιο έως το λουτήτιο. Εκφράζεται ως Ln. Η διαμόρφωση ηλεκτρονίων σθένους είναι 4f0~145d0~26s2, που ανήκει στο εσωτερικό στοιχείο μετάπτωσης.Λανθάνιοχωρίς ηλεκτρόνια 4f αποκλείεται επίσης από το σύστημα λανθανιδίων.

Γνωστικό Αντικείμενο: Χημεία_ Ανόργανη Χημεία_ Στοιχεία και Ανόργανη Χημεία

Σχετικοί όροι: σφουγγάρι υδρογόνου μπαταρία νικελίου-μετάλλου υδριδίου

Η ομάδα των 15 παρόμοιων στοιχείων μεταξύ του λανθανίου καιλουτέτιοΣτον περιοδικό πίνακα ονομάζεται Λανθανίδη. Το λανθάνιο είναι το πρώτο στοιχείο στις Λανθανίδες, με χημικό σύμβολο La και ατομικό αριθμό 57. Το λανθάνιο είναι ένα μαλακό (μπορεί να κοπεί απευθείας με μαχαίρι), όλκιμο και ασημί-λευκό μέταλλο που χάνει σταδιακά τη λάμψη του όταν εκτίθεται στον αέρα. Αν και το λανθάνιο ταξινομείται ως στοιχείο σπάνιων γαιών, η περιεκτικότητά του σε στοιχεία στον φλοιό κατατάσσεται 28η, σχεδόν τρεις φορές μεγαλύτερη από αυτή του μολύβδου. Το λανθάνιο δεν έχει ιδιαίτερη τοξικότητα για το ανθρώπινο σώμα, αλλά έχει κάποια αντιβακτηριακή δράση.

Οι ενώσεις του λανθανίου έχουν ποικίλες χρήσεις και χρησιμοποιούνται ευρέως σε καταλύτες, πρόσθετα γυαλιού, λάμπες τόξου άνθρακα σε λάμπες στούντιο φωτογραφίας ή προβολείς, εξαρτήματα ανάφλεξης σε αναπτήρες και φακούς, καθοδικούς σωλήνες, σπινθηριστές, ηλεκτρόδια GTAW και άλλα προϊόντα.

Ένα από τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την άνοδο μπαταρίας νικελίου-υδριδίου μετάλλου είναι το La (Ni3.6Mn0.4Al0.3Co0.7). Λόγω του υψηλού κόστους αφαίρεσης άλλων λανθανιδίων, το καθαρό λανθάνιο θα αντικατασταθεί από μικτά μέταλλα σπανίων γαιών που περιέχουν περισσότερο από 50% λανθάνιο. Τα κράματα σφουγγαριού υδρογόνου περιέχουν λανθάνιο, το οποίο μπορεί να αποθηκεύσει έως και 400 φορές τον δικό του όγκο υδρογόνου κατά την αναστρέψιμη προσρόφηση και να απελευθερώσει θερμική ενέργεια. Επομένως, τα κράματα σφουγγαριού υδρογόνου μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας.Οξείδιο του λανθανίουκαιεξαβορίδιο του λανθανίουχρησιμοποιούνται ως υλικά θερμής καθόδου σε ηλεκτρονικές λυχνίες κενού. Ο κρύσταλλος του εξαβοριδίου του λανθανίου είναι μια πηγή εκπομπής θερμών ηλεκτρονίων υψηλής φωτεινότητας και μακράς διαρκείας για ηλεκτρονικά μικροσκόπια και προωθητήρες φαινομένου Hall.

Το τριφθοριούχο λανθάνιο χρησιμοποιείται ως επίστρωση λαμπτήρων φθορισμού, αναμεμειγμένο μεφθοριούχο ευρώπιο(III),και χρησιμοποιείται ως κρυσταλλική μεμβράνη ηλεκτροδίου επιλεκτικού ιόντων φθορίου. Το τριφθοριούχο λανθάνιο είναι επίσης ένα σημαντικό μέρος ενός βαρέος φθοριούχου γυαλιού που ονομάζεται ZBLAN. Έχει εξαιρετική διαπερατότητα στην υπέρυθρη περιοχή και χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών. Με προσμίξεις δημητρίουΒρωμιούχο λανθάνιο(III)καιΧλωριούχο λανθάνιο(III)έχουν τις ιδιότητες υψηλής φωτεινής απόδοσης, βέλτιστης ενεργειακής ανάλυσης και γρήγορης απόκρισης. Είναι ανόργανα υλικά σπινθηρισμού, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως εμπορικά για νετρόνια και ανιχνευτές γΑ για ακτινοβολία. Το γυαλί που προστίθεται με οξείδιο του λανθανίου έχει υψηλό δείκτη διάθλασης και χαμηλή διασπορά και μπορεί επίσης να βελτιώσει την αντοχή του γυαλιού στα αλκάλια. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ειδικού οπτικού γυαλιού, όπως γυαλί απορρόφησης υπέρυθρης ακτινοβολίας, για φωτογραφικές μηχανές και φακούς τηλεσκοπίων. Η προσθήκη μικρής ποσότητας λανθανίου στον χάλυβα μπορεί να βελτιώσει την αντοχή του σε κρούσεις και την ολκιμότητα, ενώ η προσθήκη λανθανίου στο μολυβδαίνιο μπορεί να μειώσει τη σκληρότητα και την ευαισθησία του στις αλλαγές θερμοκρασίας. Το λανθάνιο και διάφορες ενώσεις άλλων σπάνιων γαιών (οξείδια, χλωρίδια κ.λπ.) είναι συστατικά διαφόρων καταλυτών, όπως καταλύτες αντίδρασης πυρόλυσης.

Ανθρακικό λανθάνιοέχει εγκριθεί ως φάρμακο. Όταν εμφανίζεται υπερφωσφαταιμία σε νεφρική ανεπάρκεια, η λήψη ανθρακικού λανθανίου μπορεί να ρυθμίσει τα φωσφορικά στον ορό ώστε να φτάσει στο επίπεδο-στόχο. Ο τροποποιημένος με λανθάνιο μπεντονίτης μπορεί να απομακρύνει τα φωσφορικά στο νερό για να αποφευχθεί ο ευτροφισμός του νερού της λίμνης. Πολλά καθαρισμένα προϊόντα πισίνας περιέχουν μια μικρή ποσότητα λανθανίου, η οποία χρησιμεύει επίσης για την απομάκρυνση των φωσφορικών και τη μείωση της ανάπτυξης των φυκιών. Όπως η υπεροξειδάση του χρένου, το λανθάνιο χρησιμοποιείται ως ιχνηθέτης πυκνότητας ηλεκτρονίων στη μοριακή βιολογία.