معرفی عناصر

[solinaz]

لانتانیم عنصری نقره ای سفید ، قابل انعطاف ، هادی و به اندازه کافی نرم است که با چاقو بریده می شود . یکی از بیشترین واکنشگرها در فلزات نادر است ،. زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد به سرعت اکسید می شود . آب سرد به آهستگی بر روی لانتانیوم اثر می گذارد و آب داغ با سرعت بیشتر اثر دارد .
در فلزات مستقیماً با عناصر کربن ، نیتروژن ، بور ، سلنیم ، سیلیکون ، فسفر ، سولفور و با هالوژن واکنش می دهد . این عنصر در سال 1839توسط Carl Mosander دانشمند سوئدی کشف گردید . همراه با عناصر نادر در مونازیت و باستنازیت یافت می شود .

لانتانیم به طور نسبتاً خالص در سال 1923 تجزیه شد . با استفاده از روش تبادل یونی و تکنیکهای استخراج محلولی می توان این عنصر را تولید و آماده سازی نمود.
لانتانیم در کانی های کمیاب مانند سریت ، مونازیت ، آلانیت و باستنازیت یافت می شود. مونازیت و باستنازیت از مهمترین کانی ها هستند که درصد وجود لانتانیم در آنها به ترتیب 25 و 38 درصد می باشد . دسترسی به لانتانیم و سایر عناصر کمیاب در سال های اخیر بسیار پیشرفت کرده است . این فلز با کاهش فلورید همراه کلسیم تهیه می شود .
در 310 درجه سانتی گراد لانتانیم از هگزاگونال به کوبیک توپر تغییر فرم می دهد و در 865 درجه سانتی گراد دوباره به صورت کوبیک توخالی در می آید .
لانتانیم دو نوع ایزوتوپ 138 و 139 دارد . 23 ایزوتوپ رادیواکتیو دیگر قابل تشخیص هستند .
ترکیبات عنصر کمیاب لانتانیم به طور گسترده در لامپ های کربنی به خصوص صنعت تصویرهای متحرک ، نور استودیوها و پرژکتورها بکار می رود . این کاربرد تقریباً 25 درصد ترکیبات عنصر کمیاب را در بر می گیرد .
لانتانیم 203 مقاومت قلیایی شیشه را بالا می برد و در ساخت شیشه های اپتیکی بکار می رود. مقدار کم لانتانیم به عنوان ماده افزایشی برای تولید آهن ریخته گری استفاده می شود . از لانتانیم همچنین در آلیاژهای اسفنجی هیدروژن بهره می گیریم . لانتانیم و ترکیبات آن دارای توان سنجش کم تا نسبتاً زیاد هستند و بنابراین باید مورد بررسی قرار گیرند .
لانتانیم و ترکیبات آن دارای خواص سمی هستند بنابراین در موقع استفاده از آنها باید دقت لازم را به عمل آورد.
این فلز حدود 5 دلار در یک گرم قیمت دارد .

ساختار بلوري عنصر La

اثرات لانتانیم بر روی سلامتی :
لانتانیم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در وسایل خانه مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپهای ذخیره انرژِی و شیشه به کار می رود. کلیه عناصر شیمیایی نادر ویژگیهای نسبتا مشابهی دارند. لانتانیم به ندرت و به مقدار کم در طبیعت یافت می شود. لانتانیم تنها در دو نوع کانسار یافت می شود. با توجه به این که لانتانیم برای تولید کاتالیزورها و صیقل دادن شیشه مناسب است، کاربردهای آن در حال افزایش است.
وجود لانتانیم در محیط کار خطرناک است زیرا گاز آن با هوا استنشاق می شود و باعث انسداد ریه می شود به ویژه اگر برای مدتی طولانی مورد استنشاق شود. به علاوه لانتانیم باعث ایجاد سرطان در انسان می شود و استنشاق آن احتمال بروز سرطان را افزایش می دهد. در نهایت وقتی در بدن انسان تجمع یابد، برای کبد خطرناک است.

اثرات زیست محیطی لانتانیم :
لانتانیم به طرق مختلف و عمدتا در اثر صنایع تولید کننده نفت، در محیط پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل دور ریخته می شوند، لانتانیم وارد محیط زیست می شود. لانتانیم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد.
در جانوران آبزی لانتانیم باعث آسیب غشای سلولی می شود که روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی دارد. لانتانیم در ماهیچه ها تجمع می یابد.

عنصر La در طبيعت

تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه :
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر لانتانیم :
عدد اتمی: 57
جرم اتمی: 138.9055
نقطه ذوب : C° 918
نقطه جوش : C° 1897
شعاع اتمی : Å 2.74
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 2
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 538.1
شکل الکترونی: 6s25d1
شعاع یونی : Å 1.061
الکترونگاتیوی: 1.10
حالت اکسیداسیون: 3
دانسیته: 6.146
گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.2
گرمای تبخیر : Kj/mol 414
گرمای ویژه: J/g Ko 0.19
دوره تناوبی:6

شماره سطح انرژی : 6
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 18
پنجمین انرژی : 9
ششمین انرژی : 2

ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
La-134 6.5 دقیقه
La-137 6000.0 سال
La-138 1.05E10 سال
La-139 پایدار
La-140 1.67 روز
La-141 3.9 ساعت
La-142 1.54 دقیقه

اشکال دیگر :
دی هیدرید لانتانیم LaH2 و تری هیدرید لانتانیم LaH3
اکسید لانتانیم La2O3
کلرید لانتانیم LaCl3


منابع : کانی های مونازیت و باستنازیت
کاربرد : برای اینکه خاصیت انکساری به شیشه می دهد از آن در لنز دوربین های گرانقیمت، در الکترودهای باطری و روشنایی فندک استفاده می شود .