Lantan

Lantan er grunnstoff med kjemisk symbol La og atomnummer 57.

Lantan
Basisdata
Navn		Lantan
Symbol		La
Atomnummer		57
Utseende		sølvhvit
Plass i periodesystemet
Periode		6
Blokk		f
Kjemisk serie		lantanoider
Atomegenskaper
Atomvekt		138,9055 u
Empirisk atomradius		195 pm
Kovalent atomradius		169 pm
Elektronkonfigurasjon		[Xe] 5d1 6s2
Elektroner per energinivå		2, 8, 18, 18, 9, 2
Oksidasjonstilstander		3
Krystallstruktur		heksagonal
Fysiske egenskaper
Stofftilstand		fast stoff
Smeltepunkt		920 °C
Kokepunkt		3 457 °C
Molart volum		22,39 · 10-6 m³/mol
Tetthet		6 146 kg/m³
Hardhet		2,5 (Mohs skala)
Fordampningsvarme		414 kJ/mol
Smeltevarme		6,2 kJ/mol
Damptrykk		1,33 · 10-7Pa ved 1 193 K
Lydfart		2 475 m/s
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen		1,1
Spesifikk varmekapasitet		190 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne		1,26 · 106 S/m
Termisk konduktivitet		13,5 W/(m · K)
SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi.

Historie

Lantan ble oppdaget i 1839 av den svenske kjemikeren Carl Gustaf Mosander da han utførte eksperimenter på en prøve av ceriumnitrat. Han varmet opp ceriumnitratet og behandlet det resulterende saltet med fortynnet salpetersyre. Fra denne løsningen fant han det nye grunnstoffet som han døpte lantana. Stoffet ble isolert i relativ ren form først i 1923 i Stockholm.

Navnet kommer fra gresk λανθάνειν – lanthanein som betyr «ligge skjult».

Lantanatomets elektronskall

Egenskaper

Lantan er et sølvhvitt transisjonsmetall som er mykt og formbart og som lett kan skjæres i med kniv. Det dannes raskt et hvitt oksidsjikt i luft, og lantan vil brenne hvis det antennes. Det reagerer med vann under dannelse av hydrogen og lantanhydroksid. I kaldt vann reagerer det sakte, men i varmt vann reagerer det raskere. Det er et av det mest reaktive av de sjeldne jordmetallene, og ved oppvarming reagerer det direkte med karbon, nitrogen, bor, selen, silisium, fosfor og svovel. Lantan reagerer med halogenene allerede i romtemperatur, og løses opp av fortynnede syrer.

Lantan tilhører lantanoidene (som har fått navnet sitt etter lantan), og sjeldne jordmetall (gruppe 3 i periodesystemet). Lantan er svakt giftig. Legeringen LaNi₅ kan absorbere hydrogen over 400 ganger sitt eget volum.

Isotoper

Lantan har 39 kjente isotoper hvorav to forekommer naturlig. 99,91 % er av den stabile isotopen ¹³⁹La. De siste 0,09 % består av ¹³⁸La som er ustabil (og dermed radioaktiv) med en halveringstid på 1,05×10¹¹ år (105 milliarder år). ¹³⁷La har halveringstid på 6 000 år mens de fleste av de andre kunstig fremstilte isotopene har halveringstider på mindre enn 1 time.^[1]

CAS-nummer: 7439-91-0

Forekomst

Lantan i argon-gass

Lantan forekommer ikke i ren form naturlig, men finnes i mineraler sammen med andre sjeldne jordmetaller. Andelen av lantan i jordskorpen er omkring 16 ppm. De viktigste mineralene for lantan-fremstilling er monazitt som typisk inneholder 25 % lantan, og bastnäsitt som typisk inneholder 35 % lantan. Inntil 1949 var bastnäsitt ansett for å være meget sjeldent, men etter et større funn i Mountain Pass i California, USA, begynte geologene å lete etter tilsvarende forekomster andre steder. Nye funn av bastnäsitt ble gjort – særlig i Afrika og Kina. Kina er i dag den ledende produsenten av lantan – og av sjeldne jordmetaller. Særlig sentral er Bayan Obo-gruven nær grensen til Mongolia.

Det produseres omkring 12 000 tonn lantanoksid årlig. I 2006 var prisen på 99,99 % rent lantanoksid omkring 30 USD per kg.^[2]

Anvendelse

Lantan blir brukt i metallurgisk industri som reduksjonsmiddel. Det brukes også i mange legeringer. Ildstålet («flintsteinen») i lightere kan bestå av optil 25 til 45 % lantan. Glass som skal brukes i linseoptikk blir ofte tilsatt lantanoksid på grunn av at det gir høy lysbrytningsindeks og lav dispersjon (ulik brytning av de forskjellige spektralfargene). Lantanoksid brukes også i krystallglass og keramikkglasur der det erstatter giftige blyforbindelser og forbedrer motstandsdyktigheten overfor kjemikalier (tåler maskinvask).

Lantan er en bestanddel i Ni-MH batterier (Nikkel-MetallHydrid).

Se også

• Periodesystemet
• Lantanoider

Referanser

1. Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for lantan Arkivert 15. mai 2008 hos Wayback Machine.
2. US Geological Survey – 2006 Minerals Yearbook Rare Earths (pdf) (side 60.9)