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Lanthanum (engl., lat.) / Lanthan (deutsch)
57 |
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Dichte (g/cm3): |
6,146 |
2,5 |
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138,9055 |
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Atomradius (berechnet) in pm: |
195 (k.A.) |
3 |
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1,1 |
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[Xe]5d16s2 |
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920°C (1193 K) |
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3457°C (3730 K) |
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natürl. Häufigkeit: |
18 ppm |
Lanthan gehört zusammen mit den über ihm stehenden Elementen Scandium und Yttrium sowie den auf ihm folgenden Lanthanoiden zu den Seltenerdmetallen. In der Natur gibt es zwei Isotope vom Lanthan: 138La (0,09 %) und 139La (99,91 %). Daneben gibt es noch die künstlichen Isotope 123La bis 144La mit Halbwertszeiten zwischen 17 Sekunden und 60.000 Jahren.
Es tritt in 3 Modifikationen auf. Unterhalb von 310 °C hexagonal, zwischen 310 und 868 °C kubisch flächenzentriert und oberhalb von 868°C kubisch raumzentriert. Unterhalb von - 268 °C wird Lanthan supraleitend. Das Metall ist auf frischen Schnittflächen weiß, läuft jedoch an der Luft blaugrau an. An trockener Luft schützt eine oberflächliche Oxidschicht vor weiterer Oxidation, an feuchter Luft bildet sich an der Metalloberfläche weißes Lanthanhydroxid La(OH)3. In Abhängigkeit von der Metallform entzündet sich Lanthan an der Luft bei 350 - 450 °C. Es löst sich leicht in vedünnten Mineralsäuren, in seinen farblosen Verbindungen ist es dreiwertig.
Lanthan kommt in den Mineralien Allanit, Bastnäsit und Monazit der Ceriterden vor. Mit einer Häufigkeit in der obersten Erdkruste von
ca. 0,0018 % steht Lanthan an 35. Stelle.
Die Herstellung von Lanthan-Metall in Reinheitsgraden von bis zu 99 % erfolgt mittels Schmelzflusselektrolyse aus Lanthanchlorid und Lanthanfluorid. Das hochreine Lanthan wird durch calciumthermische Reduktion der gleichen Salze gewonnen.
Die Verwendung von Lanthan-Metall und Lanthanverbindungen in der Technik ist beschränkt. Lanthan hat ein gewisses Interesse als Legierungs-Hilfsmittel aufgrund der hohen Reaktionsfreudigkeit mit Sauerstoff, Schwefel und anderen nichtmetallischen, im Stahl störenden Verunreinigungen. LaCo5 besitzt dauermagnetische Eigenschaften, LaNi5 besitzt Speichervermögen für Wasserstoff.
Hochreines La2O3 wird bei der Herstellung von optischem Glas für Keramiklinsen zur Verringerung der chromatischen Aberration und zur Erhöhung der Brechwerte eingesetzt. Verschiedene Lanthan-Verbindungen besitzen katalytische Eigenschaften für die Erdöl-Crackung, Deydrierung, Polymerisation und Autoabgasverbrennung; Katalysatoren auf Lanthan-Bleimanganit-Basis oxidieren nicht nur CO zu CO2, sondern reduzieren Stickoxyde zu Stickstoff. Lanthanverbindungen, die mit anderen Seltenen Erden (z.B. Europium- oder Samariumoxid dotiert sind, fluoreszieren bei Elektronenstrahlanregung mit roter Farbe.
Lanthan wurde 1839 in einer Substanz entdeckt, die man bis dahin für reines Ceroxid hielt. Weil sich dieses seltene Element sozusagen im Cer versteckt, wurde es von seinem Entdecker als Lanthan bezeichnet (griech.: lanthanein = verborgen sein).
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