Khi bắt đầu thảo luận về các nguyên tố đất hiếm, chúng ta không thể bỏ qua các nguyên tố lanthanide, vốn cũng là một nhóm lớn các nguyên tố đất hiếm trong bảng tuần hoàn.
Hầu hết các nguyên tố lanthanide được tìm thấy trong khoáng chất monazit và diabase, và chúng thường được trộn lẫn với nhau theo tỷ lệ khá ổn định (trong đó lanthanum chiếm từ 25% đến 38%). Chúng được tách ra dưới dạng oxit. Tất cả đều có nguồn gốc từ các khoáng chất hiếm và được phân loại là các nguyên tố “đất hiếm” cùng với scandium và yttrium, nhưng bản thân các nguyên tố này thực sự không hiếm đến vậy.
Giới thiệu
Họ Lanthanide:
鑭系元素特性相近，歸因於鑭系元素原子基態的電子組態外層和次外層的電子組態基本相同。新增加的電子大都填入從外側數進來的第三個電子層——即4f電子層，也因此有了「鑭系收縮」的現象——隨著原子序的增加，原子半徑越小的現象。有了此現象，讓鑭系元素間的原子半徑與離子半徑有所不同，使其物理及化學性質有趨勢性的差異，以利鑭系元素的分離。鑭系元素化合物最重要的用途大概是製造探照燈、攝影燈和動畫放映機中的碳弧燈泡的電極。
Như đã đề cập ở trên, các nguyên tố lanthanide có tính chất rất giống nhau, vì vậy việc biết một trong số chúng sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quát về các nguyên tố còn lại! Chúng ta hãy bắt đầu với nguyên tố đầu tiên trong nhóm lanthanide – lanthanum!
Tên gọi của Lanthanum bắt nguồn từ từ “lanthanein” trong tiếng Hy Lạp, có nghĩa là “ẩn giấu”. Nó được nhà hóa học người Thụy Điển Carl Gustaf Mosander phát hiện vào năm 1839 như một tạp chất được chiết xuất từ khoáng chất đất hiếm cerium nitrate. Lanthanum kim loại tinh khiết mãi đến năm 1923 mới được phân lập. Lanthanum là một kim loại màu trắng, có tính phản ứng cao, dễ uốn và mềm, có thể cắt trực tiếp bằng dao. Nó bị oxy hóa nhanh chóng trong không khí và phản ứng mạnh trong nước nóng, giải phóng khí hydro. Lanthanum chủ yếu được tìm thấy trong monazite và bastnaesite. Monazite chứa tất cả các nguyên tố đất hiếm, cũng như canxi và thorium, thường ở dạng phosphat. Lanthanum và các đồng vị của nó tồn tại trong các mảnh phân hạch được tạo ra bởi sự phân hạch của uranium. Trong quá trình phân hạch, khi uranium hấp thụ một neutron, hạt nhân uranium tách thành hai hạt nhân có kích thước trung bình. Vì có nhiều cách phân tách, nên một số lượng lớn các nguyên tố có hạt nhân kích thước trung bình được hình thành, bao gồm cả các đồng vị của lanthanum.
Năm 1843, Mosander phát hiện ra terbium bằng cách tách oxit từ đất sét yttrium. Ban đầu nó được đặt tên là oxit erbium và chính thức được đặt tên là terbium vào năm 1877. Nó được tinh chế lần đầu tiên bởi Urbain vào năm 1905. Tirium được tách từ monazit bằng công nghệ trao đổi ion.
鑭 La
原子序數：57
Khối lượng nguyên tử: 138,90547 u
Tính chất vật lý/hóa học:
Hình thức bên ngoài: Lanthanum là một kim loại màu trắng bạc với độ bóng kim loại.
Khối lượng riêng: 6,162 g/cm³ (ở nhiệt độ phòng)
Điểm nóng chảy: 1193 °C Điểm sôi: 3737 °C
Độ cứng: 2,5 (độ cứng Mohs)
Tính chất từ tính: Ở nhiệt độ phòng, lanthanum là chất nghịch từ, nghĩa là nó không có tính chất từ tính.
Tính chất hóa học:
- Lanthanum là một kim loại hoạt động mạnh, có thể tạo thành nhiều hợp chất khác nhau với các phi kim.
- Nó bị oxy hóa nhanh chóng trong không khí, tạo thành một lớp bảo vệ oxit lantan (La2O3).
Các ứng dụng chính của lanthanum:
Oxit lantan có thể cải thiện khả năng chống kiềm của thủy tinh và đã được sử dụng để sản xuất loại thủy tinh đặc biệt cho các dụng cụ quang học phức tạp.
Là một hợp kim, lanthanum có khả năng “hấp thụ hydro” tương tự như palladium, nghĩa là nó có mật độ cao có thể hấp thụ khí.
Lanthanum có khả năng trung hòa phốt pho, vì vậy nó thường được sử dụng trong ao hồ để ngăn ngừa sự phát triển không cần thiết của tảo.
Lanthanum cacbonat đã được phê duyệt là thuốc dùng để hấp thụ lượng phốt phát dư thừa trong các trường hợp tăng phốt phát máu do suy thận.
Đá lửa trong bật lửa sử dụng hợp kim “đất hiếm hỗn hợp” có chứa lanthanum (gồm 25% lanthanum, 50% cerium, 18% neodymium và các nguyên tố lanthanide khác).
