ლანთანი
57 La
138,90
5d1 6s2

ლანთანი — დიმიტრი მენდელეევის პერიოდული სისტემის მეექვსე პერიოდის მესამე ჯგუფის თანაური ქვეჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერით 57. აღინიშნება სიმბოლოთი La (ლათ. Lanthanum). მარტივი ნივთიერება ლანთანი (CAS-ნომერი: 7439-91-0) — მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის ლითონი. არსებობს სამი კრისტალური მოდიფიკაციით: α-La ჰექსაგონალური მესერით, β-La სპილენძის ტიპის კუბური მესერით, γ-La α-Fe-ის ტიპის კუბური მოცულობაცენტრირებული მესერით, α↔β გადასვლის ტემპერატურა - 277 °C და β↔γ 861 °C.

ლანთანი, 57La
Lanthanum-2.jpg
ზოგადი თვისებები
ელემენტის ფერი მოვერცხლისფრო-თეთრი
სტანდ. ატომური მასა Ar, სტან.(La) 138,90
ლანთანი პერიოდულ სისტემაში
წყალბადი ჰელიუმი
ლითიუმი ბერილიუმი ბორი ნახშირბადი აზოტი ჟანგბადი ფთორი ნეონი
ნატრიუმი მაგნიუმი ალუმინი სიცილიუმი ფოსფორი გოგირდი ქლორი არგონი
კალიუმი კალციუმი სკანდიუმი ტიტანი ვანადიუმი ქრომი მანგანუმი რკინა კობალტი ნიკელი სპილენძი თუთია გალიუმი გერმანიუმი დარიშხანი სელენიუმი ბრომი კრიპტონი
რუბიდიუმი სტრონციუმი იტრიუმი ცირკონიუმი ნიობიუმი მოლიბდენი ტექნეციუმი რუთენიუმი როდიუმი პალადიუმი ვერცხლი კადმიუმი ინდიუმი კალა სტიბიუმი ტელური იოდი ქსენონი
ცეზიუმი ბარიუმი ლანთანი ცერიუმი პრაზეოდიუმი ნეოდიმიუმი პრომეთიუმი სამარიუმი ევროპიუმი გადოლიმიუმი ტერბიუმი დისპროზიუმი ჰოლმიუმი ერბიუმი თულიუმი იტერბიუმი ლუტეციუმი ჰაფნიუმი ტანტალი ვოლფრამი რენიუმი ოემიუმი ირიდიუმი პლატინა ოქრო Mercury (element) თალიუმი ტყვა ბისმუტი პოლონიუმი ასტატი რადონი
ფრანციუმი რადიუმი აქტინიუმი თორიუმი პროტაქტინიუმი ურანი (ელემენტი) ნეპტუნიუმი პლუტონიუმი ამერიციუმი კიურიუმი ბერკელიუმი კალიფორნიუმი აინშტაინიუმი ფერმიუმი მენდელევიუმი ნობელიუმი ლოურენსიუმი რეზერფორდიუმი დუბნიუმი სიბორგიუმი ბორიუმი ჰასიუმი მეიტნერიუმი დარმშტადტიუმი რენტგენიუმი კოპერნიციუმი ნიჰონიუმი ფლეროვიუმი მოსკოვიუმი ლივერმორიუმი ტენესიუმი ოგანესონი


La

Ac
ბარიუმილანთანიცერიუმი
ატომური ნომერი (Z) 57
ჯგუფი III ჯგუფი (ლანთანოიდები)
პერიოდი პერიოდი 6
ბლოკი f-ბლოკი
ელექტრონული კონფიგურაცია [Xe] 5d1 6s2
ელექტრონი გარსზე 2, 8, 18, 18, 9, 2
ელემენტის ატომის სქემა
Electron shell 057 Lanthanum.svg
ფიზიკური თვისებები
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში მყარი სხეული
დნობის
ტემპერატურა
920 °C ​(1193 K, ​​1688 °F)
დუღილის
ტემპერატურა
3464 °C ​(3737 K, ​​6267 °F)
სიმკვრივე (ო.ტ.) 6,162 გრ/სმ3
სიმკვრივე (ლ.წ.) 5,94 გრ/სმ3
მოლური მოცულობა 22,5 სმ3/მოლი
დნობის კუთ. სითბო 6,20 კჯ/მოლი
აორთქ. კუთ. სითბო 400 კჯ/მოლი
მოლური თბოტევადობა 27,11 ჯ/(მოლი·K)
ნაჯერი ორთქლის წნევა
P (პა) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T (K)-ზე 2005 2208 2458 2772 3178 3726
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი 0, +1, +2, +3 (a strongly basic oxide)
ელექტროდული პოტენციალი -2.38
ელექტრო­უარყოფითობა პოლინგის სკალა: 1,10
იონიზაციის ენერგია
  • 1: 538,1 კჯ/მოლ
  • 2: 1067 კჯ/მოლ
  • 3: 1850,3 კჯ/მოლ
ატომის რადიუსი ემპირიული: 187 პმ
კოვალენტური რადიუსი 207±8 პმ
მოლური მოცულობა 22,5 სმ3/მოლ
Lanthanum spectrum visible.png
ლანთანის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
მესრის სტრუქტურა ჰექსაგონალური
Hexagonal.svg
მესრის პერიოდი 3,772 Å
ბგერის სიჩქარე thin rod 2475 მ/წმ (at 20 °C)
თერმული გაფართოება 12,1 µმ/(მ·K)
ხვედრითი თბოტევადობა 27,11 /(K·მოლ)
თბოგამტარობა 13,4 ვტ/(·K)
ელექტრული წინაღობა 615 Ω·m
მაგნეტიზმი პარამაგნეტიკი
მაგნიტური მგრძნობელობა +118,0 სმ3/მოლ
იუნგას მოდული 36,6 გპა
წანაცვლების მოდული 14,3 გპა
დრეკადობის მოდული 27,9 გპა
პუასონის კოეფიციენტი 0,280
მოოსის მეთოდი 2,5
ვიკერსის მეთოდი 360–1750 მპა
ბრინელის მეთოდი 350–400 მპა
CAS ნომერი 7439-91-0
ისტორია
აღმოჩენილია კარლ მოზანდერი (1838)
ლანთანის მთავარი იზოტოპები
იზო­ტოპი გავრცე­ლება­დობა ნახევ.
დაშლა
(t1/2)
რადიო.
დაშლა
პრო­დუქტი
137La syn 6×104 y ε 137Ba
138La 0,089% 1,05×1011 y ε 138Ba
β 138Ce
139La 99,911% სტაბილური

ისტორიარედაქტირება

ლანთანი, როგორც ქიმიური ელემენტი, ვერ იქნა აღმოჩენილი 36 წლის განმავლობაში. 1803 წ. 24 წლის შვედი ქიმიკოსი იენს იაკობ ბერცელიუსი იკვლევდა მინერალს, რომელიც ახლა ცნობილია როგორც ცერიტი. ამ მინერალში აღმოჩენილ იქნა იტრიუმის მიწა და კიდევ რაღაც იშვიათი მიწა, რომელიც ძალიან ჰგავდა იტრიუმისას. მას უწოდეს ცერიუმის. 1826 წ. კარლ მოზანდერმა ცერიუმის მიწა გამოიკვლია და დაასკვნა, რომ არაა ერთგვაროვანი, რომ მასში, ცერიუმის გარდა, არის კიდევ ერთი ახალი ელემენტი. ცერიუმის მიწის რთული შემადგენლობა მოზანდერმა დაამტკიცა მხოლოდ 1839 წ. მან შეძლო ახალი ელემენტის გამოყოფა, როდესაც მის ხელში მოხვდა ცერიტის უფრო დიდი რაოდენობა.

სახელწოდების წარმომავლობარედაქტირება

ახალ ელემენტს, აღმოჩენილს ცარიტში და მოზანდერიტში, ბერცელიუსის წინადადებით დაარქვეს ლანთანი. მისი აღმოჩენის ისტორიის აღსანიშნავად და მოდის ძვ. ბერძნ. λανθάνω — «ვიმალები».

ბუნებაშირედაქტირება

დედამიწის ქერქში მიახლოებით 18 — 30 გრ/ტ, ოკეანის წყალში 0,012 მკგრ/ლ.[1].

საბადოებირედაქტირება

ლანთანის მთავარი საბადი მდებარეობს აშშ, ყაზახეთში, რუსეთში, უკრაინაში, ავსტრალიაში, ბრაზიალიაში, ინდოეთი, სკანდინავიაში.

მიღებარედაქტირება

ლანთანის მიღება დაკავშირებულია თავდაპირველი ნედლეულის გაყოფაზე ფრაქციებად. ლანთანი კონცენტრირდება ცერიუმთან პრაზეოდიმთან და ნეოდიმთან ერთად. თავდაპირველად ნარევიდან გამოყოფენ ცერიუმს, შემდგომ დარჩენილ ელემენტებს გამოყოფენ ექსტრაქციით.

ღირებულებარედაქტირება

ლითონური ლანთანის 99-99,9-ის სიწმინდით ღირს მიახლოებით 2 - 4 დოლაში 1 გრამზე.

გამოყენებარედაქტირება

მინის წარმოებარედაქტირება

ლანთანის ოქსიდი (5-დან 40 %-მდე) გამოიყენება ოპტიკური მინის ხარშვისთვის (ლანთანიანი მინა), ლინზების და პრიზმის დასამზადებლად რომელსაც კინოში და ფოტოაპარატებში და ასტრონომიული მიზნით გამოიყენებენ.

კერამიკული ელექტროგამათბობელების წარმოებარედაქტირება

კალციუმით, სტრონციუმით, მაგნიუმით ლეგირებული ლანთანის ქრომიტი გამოიყენება მაღალტემპერატურული ღუმელების გამაცხელებლების წარმოებაში (ლღვობის ტემპერატურაა ― 2453 °C, მუშა ტემპ. — მიახლოებით 1780 გრადუსი ჟანგბადის ატმოსფეროში). ტემპერატურის ზრდასთან ერთად ლანთანის ქრომიტის წინაღობა მკვეთრად მცირდება. ლანთანის ქრომიტის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი ძალიან დაბალია და ეს განსაზღვრავს ელექტროგამაცხელებლების მუშაობის ხანგრძლივობას.

მაღალტემპერატურული ზეგამტარობარედაქტირება

ლანთანის ოქსიდი გამოიყენება მაღალტემპერატურული ზეგამტარების სინთეზისათვის, ლანთანის ოქსიდის, იტრიუმის, ბარიუმის, სტრონციუმის, სპილენძის და სხვას საფუძველზე.

მეტალოთერმიარედაქტირება

ზოგჯერ ლანთანი გამოიყენება მეტალოთერმიაში იშვიათი ელემენტების აღდგენისათვის.

მინის სპეციალური საფარირედაქტირება

ლანთანის ნაერთების საფუძველზე ხდება ფანჯრის მინის საფარის დატანება რომელიც შენობაში წევს დაბლა ტემპერატურას 5-7 გრადუსით.

თერმოელექტრული მასალებირედაქტირება

ლანთანის მონოტელურიდს აქვს ძალიან მაღალი თერმო-ე.მ.ძ. (834 მკვ/К) და გამოიყენება მაღალი მ.ქ.კ.-ის თერმოელექტროგენერატორებში.

წყალბადის მეტალოჰიდრიდების დამგროვებლების წარმოებარედაქტირება

ლანთან-ნიკელის ჰიდრიდი ფართოდ გამოიყენება როგორც წყალბადის ტევადი აკუმულატორი (წყალბადის მეტალოჰიდრიდული შენახვა) ავტომობილებისათვის.

ბირთვული ენერგეტიკარედაქტირება

განსაკუთრებულად უდიდესი მნიშვნელობა აქვს მაღალი სიწმინდის ლითონურ ლანთანს ატომურ მრეწველობაში, და კონკრეტულად ბირთვული საწვავის გადამუშავების ტექნოლოგიაში პლუტონის გამოყოფის მიზნით. გალღობილ ლითონურ ურანს რომელსაც მინარევის სახით აქვს ლითონური პლუტონი, ურევენ გალღობილ ლანთანს. გალღობილი ლანთანი მთლიანად იკავებს და გამოყოფს ურანის ძირითადი მასიდან პლუტონის იზოტოპებს და ამოტივტივდება შეურევლად ურანის ზედაპირზე. მიღებულ შენადნობს გადმოწურავენ გადაამუშავებენ ქიმიური ტექნოლოგიით. შეიძლება ვამტკიცოთ, რომ ლანთანს თავის «მხრებით» უჭირავს ბირთვული იარაღის წარმოება. ამ მომენტისათვის ეს ინფორმაცია მოძველებულია! და მოცემული ხერხი არ გამოიყენება. ბოლო პლუტონის (სამრეწველო) რეაქტორი დახურულ იქნა ჟელეზნოგორსკში 2010-2011 წ. პლუტონის გამოსაყოფად გამოიყენებოდა ექსტრაქციული გადანაწილება.

ელექტრონიკარედაქტირება

ბოლო წლებში მნიშვნელოვნად გაიზარდა მოთხოვნა ლანთანის მოლიბდატზე, რომელიც მაღალი გამტარობით ხასიათდება.

ელექტრო მიკროსკოპიარედაქტირება

LaB6 (ლანთანის ჰექსაბორიდის) კათოდების გამოყენებამ ელექტრონულ მიკროსკოპში გაზარდა გადიდების შესაძლებლობები, 6-ჯერ დენის სიმჭიდროვის გაზრდის ხარჯზე და ერთდროულად გაზარდაკათოდის რესურსი 5-ჯერ (500 საათით) ვოლფრამის კათოდებთან შედარებით.

დენის ქიმიური წყაროებირედაქტირება

მრეწველობაში და ელექტროტექნიკაში იზრდება ინტერესი მყარი ელექტროლიტის აკუმულატორების წარმოებაზე. ამ დარგში უფრო დიდი მნიშვნელობა მიიღო ლანთანის ფტორიდმა როგორც ელექტროლიტმა და ლითონურმა ლანთანმა როგორც ანოდმა, კათოდად ჩვეულებრივ გამოიყენება ბისმუტის, ტყვიის ან სპილენძის ფტორიდი. ასეთი დენის წყაროების მიმზიდველი მხარე არის — ძალიან მაღალი კუთრი ენერგოტევადობა მოცულობის მიხედვით (3000 ვტ·სთ/დმ³, პრაქტიკულად მიღწეულია — 1500—2300 ვტ·სთ/დმ³), ენერგიის ხანგრძლივი შენახვა, სიმტკიცე, გრძელვადიანი გამოყენება; ამასთან დაკავშირებით ბევრი წამყვანი სპეციალისტი ხედავს მათში ალტერნატიულ წყაროს ყველა დანარჩენი აკუმულატორების მიმართ.

ბიოლოგიური როლირედაქტირება

30-იან წლებში საბჭოთა მეცნიერმა დრობკოვმა გამოიკვლია იშვიათმიწა ლითონების ზეგავლენა მცენარეებზე. მან ექსპერიმენტები ჩაატარა ბარდაზე, თალგამზე და სხვა კულტურებზე, მას შეჰყავდა იშვიათმიწა ლითონები ბორთან, მანგანუმთან ერთად ან მათ გარეშე. ცდების შედეგებმა აჩვენა რომ იშვიათმიწა ლითონები საჭიროა მცენარეების ნორმალური განვითარებისათვის. მაგრამ გავიდა მეოთხედი საუკუნე, ვიდრე ეს ლითონები გახდნენ ხელმისაწვდომები ყველასათვის. საბოლოო პასუხი ლანთანის ბიოლოგიური ზემოქმედების შესახებ ჯერ კიდევ არ არის გაცემული.

მედიცინაში ლანთანის კარბონატი გამოიყენება ჰიპერფოსფატემიის დროს როგორც პრეპარატი, რომელიც ეწინააღმდეგება ფოსფატების ათვისებას საკვებიდან.

რესურსები ინტერნეტშირედაქტირება

ვიკისაწყობში არის გვერდი თემაზე:

სქოლიორედაქტირება

  1. J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965