คุณรู้จักแลนทาไนด์มากแค่ไหน?

แลนทาไนด์

แลนทาไนด์, แลนทาไนด์

คำจำกัดความ: ธาตุที่ 57 ถึง 71 ในตารางธาตุ คำทั่วไปสำหรับธาตุ 15 ชนิดตั้งแต่แลนทานัมถึงลูทีเทียม แสดงเป็น Ln โครงสร้างอิเล็กตรอนวาเลนซ์คือ 4f0~145d0~26s2 ซึ่งจัดอยู่ในธาตุทรานซิชันภายในแลนทานัมหากไม่มีอิเล็กตรอน 4f ก็จะถูกแยกออกจากระบบแลนทาไนด์ด้วย

สาขาวิชา: เคมี_เคมีอนินทรีย์_ธาตุและเคมีอนินทรีย์

คำศัพท์ที่เกี่ยวข้อง: ฟองน้ำไฮโดรเจน แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์

กลุ่มธาตุที่คล้ายคลึงกัน 15 ชนิดระหว่างแลนทานัมและลูทีเทียมในตารางธาตุเรียกว่า แลนทานัม แลนทานัมเป็นธาตุแรกในแลนทาไนด์ มีสัญลักษณ์ทางเคมีคือ La และเลขอะตอม 57 แลนทานัมเป็นโลหะอ่อน (สามารถตัดได้โดยตรงด้วยมีด) เหนียว และเป็นโลหะสีขาวเงิน ซึ่งจะค่อยๆ สูญเสียความวาวเมื่อสัมผัสกับอากาศ แม้ว่าแลนทานัมจะจัดอยู่ในกลุ่มธาตุหายาก แต่ปริมาณธาตุในเปลือกโลกมีมากเป็นอันดับที่ 28 มากกว่าตะกั่วเกือบสามเท่า แลนทานัมไม่มีพิษพิเศษต่อร่างกายมนุษย์ แต่มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรีย

สารประกอบแลนทานัมมีการใช้งานหลากหลายและใช้กันอย่างแพร่หลายในตัวเร่งปฏิกิริยา สารเติมแต่งแก้ว หลอดไฟคาร์บอนอาร์กในหลอดไฟถ่ายภาพสตูดิโอหรือโปรเจ็กเตอร์ ส่วนประกอบจุดระเบิดในไฟแช็กและคบเพลิง หลอดรังสีแคโทด สารประกายไฟฟ้า อิเล็กโทรด GTAW และผลิตภัณฑ์อื่นๆ

วัสดุชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับขั้วบวกแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์คือ La (Ni3.6Mn0.4Al0.3Co0.7) เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการกำจัดแลนทานัมอื่นๆ สูง แลนทานัมบริสุทธิ์จึงถูกแทนที่ด้วยโลหะผสมธาตุหายากที่มีแลนทานัมมากกว่า 50% โลหะผสมฟองน้ำไฮโดรเจนมีแลนทานัมซึ่งสามารถกักเก็บไฮโดรเจนได้มากถึง 400 เท่าของปริมาตรของมันเองในระหว่างการดูดซับแบบกลับคืนได้และปลดปล่อยพลังงานความร้อน ดังนั้น โลหะผสมฟองน้ำไฮโดรเจนจึงสามารถใช้ในระบบประหยัดพลังงานได้แลนทานัมออกไซด์และแลนทานัมเฮกซาบอไรด์ใช้เป็นวัสดุแคโทดร้อนในหลอดสุญญากาศอิเล็กตรอน ผลึกแลนทานัมเฮกซาบอไรด์เป็นแหล่งกำเนิดอิเล็กตรอนร้อนที่มีความสว่างสูงและอายุการใช้งานยาวนานสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและทรัสเตอร์แบบฮอลล์เอฟเฟกต์

แลนทานัมไตรฟลูออไรด์ใช้เป็นสารเคลือบหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ ผสมกับยูโรเพียม(III) ฟลูออไรด์และใช้เป็นฟิล์มคริสตัลของอิเล็กโทรดเลือกไอออนฟลูออไรด์ แลนทานัมไตรฟลูออไรด์ยังเป็นส่วนประกอบสำคัญของแก้วฟลูออไรด์หนักที่เรียกว่า ZBLAN อีกด้วย มีค่าการส่งผ่านอินฟราเรดที่ยอดเยี่ยมและใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง ซีเรียมโดปแลนทานัม(III) โบรไมด์และแลนทานัม(III) คลอไรด์มีคุณสมบัติในการให้แสงสูง ความละเอียดของพลังงานที่เหมาะสม และการตอบสนองที่รวดเร็ว เป็นวัสดุ Scintillator อนินทรีย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเชิงพาณิชย์สำหรับนิวตรอนและเครื่องตรวจจับ γ A สำหรับรังสี แก้วที่เติมแลนทานัมออกไซด์มีดัชนีหักเหแสงสูงและการกระจายตัวต่ำ และยังสามารถปรับปรุงความต้านทานด่างของแก้วได้อีกด้วย สามารถใช้ทำแก้วออปติกพิเศษ เช่น แก้วดูดกลืนอินฟราเรด สำหรับกล้องและเลนส์กล้องโทรทรรศน์ การเติมแลนทานัมจำนวนเล็กน้อยลงในเหล็กสามารถปรับปรุงความต้านทานต่อแรงกระแทกและความเหนียวได้ ในขณะที่การเติมแลนทานัมลงในโมลิบดีนัมสามารถลดความแข็งและความไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ แลนทานัมและสารประกอบต่างๆ ของธาตุหายากอื่นๆ (ออกไซด์ คลอไรด์ เป็นต้น) เป็นส่วนประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยาต่างๆ เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยาปฏิกิริยาการแตกร้าว

แลนทานัมคาร์บอเนตได้รับการรับรองให้เป็นยา เมื่อเกิดภาวะฟอสเฟตในเลือดสูงในภาวะไตวาย การใช้แลนทานัมคาร์บอเนตสามารถควบคุมฟอสเฟตในซีรั่มให้ถึงระดับเป้าหมาย เบนโทไนท์ที่ดัดแปลงแลนทานัมสามารถกำจัดฟอสเฟตในน้ำเพื่อหลีกเลี่ยงภาวะยูโทรฟิเคชันของน้ำในทะเลสาบ ผลิตภัณฑ์สระว่ายน้ำที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์หลายชนิดมีแลนทานัมในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งจะช่วยกำจัดฟอสเฟตและลดการเติบโตของสาหร่าย เช่นเดียวกับเอนไซม์เปอร์ออกซิเดสของฮอร์สแรดิช แลนทานัมถูกใช้เป็นตัวติดตามอิเล็กตรอนหนาแน่นในชีววิทยาโมเลกุล