عنصر اللانثانم لحل مشكلة التخثث في المسطحات المائية

اللانثانم، العنصر 57 من الجدول الدوري.

من أجل جعل الجدول الدوري للعناصر يبدو أكثر تناغمًا، أخرج الناس 15 نوعًا من العناصر، بما في ذلك اللانثانم، الذي يزداد عدده الذري بدوره، ووضعوها بشكل منفصل تحت الجدول الدوري. خصائصها الكيميائية متشابهة. وهم يتشاركون في الشبكة الثالثة في الصف السادس من الجدول الدوري، والتي يشار إليها مجتمعة باسم "اللانثانيدات" وتنتمي إلى "العناصر الأرضية النادرة". كما يوحي الاسم، فإن محتوى اللانثانم في القشرة الأرضية منخفض جدًا، ويأتي في المرتبة الثانية بعد السيريوم.

وفي نهاية عام 1838، أشار الكيميائي السويدي موساندر إلى الأكسيد الجديد باسم تراب اللانثانيد والعنصر باسم اللانثانم. على الرغم من أن هذا الاستنتاج قد تم الاعتراف به من قبل العديد من العلماء، إلا أن موساندر لا يزال لديه شكوك حول نتائجه المنشورة لأنه رأى ألوانًا مختلفة في التجربة: أحيانًا يظهر اللانثانوم باللون الأحمر الأرجواني، وأحيانًا باللون الأبيض، وأحيانًا باللون الوردي كمادة ثالثة. هذه الظواهر جعلته يعتقد أن اللانثانم قد يكون خليطًا مثل السيريوم.

معدن اللانثانمهو معدن فضي أبيض ناعم يمكن تشكيله وتمديده وتقطيعه بسكين، ويتآكل ببطء في الماء البارد، ويتفاعل بعنف في الماء الساخن، ويمكن أن ينبعث منه غاز الهيدروجين. يمكن أن يتفاعل مباشرة مع العديد من العناصر غير المعدنية مثل الكربون والنيتروجين والبورون والسيلينيوم وغيرها.

مسحوق أبيض غير متبلور وغير مغناطيسيأكسيد اللانثانميستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي. يستخدم الناس اللانثانم بدلاً من الصوديوم والكالسيوم لصنع البنتونيت المعدل، المعروف أيضًا باسم عامل قفل الفوسفور.

يرجع السبب الرئيسي لتخثث المسطح المائي إلى زيادة عنصر الفوسفور في المسطح المائي، مما سيؤدي إلى نمو الطحالب الخضراء المزرقة واستهلاك الأكسجين المذاب في الماء، مما يؤدي إلى نفوق الأسماك على نطاق واسع. إذا لم تتم معالجتها في الوقت المناسب، فسوف تصبح المياه كريهة الرائحة وستصبح جودة المياه أسوأ. وقد أدى التصريف المستمر للمياه المنزلية والاستخدام المفرط للأسمدة المحتوية على الفوسفور إلى زيادة تركيز الفوسفور في المياه. يضاف البنتونيت المعدل المحتوي على اللانثانم إلى الماء ويمكنه امتصاص الفوسفور الزائد في الماء بشكل فعال عندما يستقر في القاع. عندما يستقر في القاع، يمكنه أيضًا تخميل الفوسفور عند واجهة التربة المائية، ومنع إطلاق الفوسفور في الحمأة تحت الماء، والتحكم في محتوى الفسفور في الماء، على وجه الخصوص، يمكنه تمكين عنصر الفسفور من التقاط الفوسفات في على شكل هيدرات اللانثانم فوسفات، بحيث لا تستطيع الطحالب استخدام الفسفور في الماء، وبالتالي تثبيط نمو وتكاثر الطحالب الخضراء المزرقة، وحل مشكلة التخثث التي يسببها الفوسفور في المسطحات المائية المختلفة مثل البحيرات والخزانات والأنهار بشكل فعال.

درجة نقاء عاليةأكسيد اللانثانميمكن استخدامها أيضًا لتصنيع العدسات الدقيقة وألواح الألياف الضوئية عالية الانكسار. ويمكن أيضًا استخدام اللانثانوم في صنع جهاز رؤية ليلية، بحيث يتمكن الجنود من إكمال المهام القتالية في الليل كما يفعلون في النهار. يمكن أيضًا استخدام أكسيد اللانثانم لتصنيع المكثفات الخزفية والسيراميك الكهرضغطي ومواد الانارة بالأشعة السينية.

عند استكشاف الوقود الأحفوري البديل، ركز الناس على هيدروجين الطاقة النظيفة، وتعد مواد تخزين الهيدروجين هي المفتاح لتطبيق الهيدروجين. نظرًا لطبيعة الهيدروجين القابلة للاشتعال والانفجار، يمكن أن تبدو أسطوانات تخزين الهيدروجين خرقاء بشكل استثنائي. من خلال الاستكشاف المستمر، وجد الناس أن سبائك اللانثانوم والنيكل، وهي مادة معدنية لتخزين الهيدروجين، لديها قدرة قوية على التقاط الهيدروجين. يمكنه التقاط جزيئات الهيدروجين وتحللها إلى ذرات هيدروجين، ثم تخزين ذرات الهيدروجين في فجوة الشبكة المعدنية لتكوين هيدريد المعدن. عندما يتم تسخين هذه الهيدريدات المعدنية، فإنها تتحلل وتطلق الهيدروجين، وهو ما يعادل حاوية لتخزين الهيدروجين، ولكن الحجم والوزن أصغر بكثير من تلك الموجودة في الأسطوانات الفولاذية، لذلك يمكن استخدامها لصنع مواد الأنود للنيكل القابل لإعادة الشحن. – بطارية هيدريد معدنية والمركبات الكهربائية الهجينة.