Λανθάνιο, στοιχείο 57 του περιοδικού πίνακα.
Προκειμένου ο περιοδικός πίνακας στοιχείων να φαίνεται πιο αρμονικός, οι άνθρωποι έβγαλαν 15 είδη στοιχείων, συμπεριλαμβανομένου του λανθανίου, του οποίου ο ατομικός αριθμός αυξάνεται με τη σειρά του, και τα έβαλαν χωριστά κάτω από τον περιοδικό πίνακα. Οι χημικές τους ιδιότητες είναι παρόμοιες. Μοιράζονται το τρίτο πλέγμα στην έκτη σειρά του περιοδικού πίνακα, το οποίο συλλογικά αναφέρεται ως "Lanthanide" και ανήκει στα "στοιχεία σπάνιων γαιών". Όπως υποδηλώνει το όνομα, η περιεκτικότητα σε λανθάνιο στον φλοιό της γης είναι πολύ χαμηλή, δεύτερη μετά το δημήτριο.
Στα τέλη του 1838, ο Σουηδός χημικός Mossander αναφέρθηκε στο νέο οξείδιο ως λανθανιδική γη και στο στοιχείο ως λανθάνιο. Αν και το συμπέρασμα έχει αναγνωριστεί από πολλούς επιστήμονες, ο Mossander εξακολουθεί να έχει αμφιβολίες για τα δημοσιευμένα του αποτελέσματα επειδή είδε διαφορετικά χρώματα στο πείραμα: μερικές φορές το λανθάνιο εμφανίζεται σε κόκκινο μοβ, μερικές φορές σε λευκό και μερικές φορές σε ροζ ως τρίτη ουσία. Αυτά τα φαινόμενα τον έκαναν να πιστέψει ότι το λανθάνιο μπορεί να είναι ένα μείγμα σαν το δημήτριο.
Λανθάνιο μέταλλοείναι ένα ασημί λευκό μαλακό μέταλλο που μπορεί να σφυρηλατηθεί, να τεντωθεί, να κοπεί με μαχαίρι, να διαβρώνεται αργά στο κρύο νερό, να αντιδρά βίαια στο ζεστό νερό και να εκπέμπει αέριο υδρογόνο. Μπορεί να αντιδράσει άμεσα με πολλά μη μεταλλικά στοιχεία όπως άνθρακα, άζωτο, βόριο, σελήνιο κ.λπ.
Λευκή άμορφη σκόνη και μη μαγνητικήΟξείδιο του λανθανίουχρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανική παραγωγή. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν λανθάνιο αντί για νάτριο και ασβέστιο για να παράγουν τροποποιημένο μπεντονίτη, γνωστό και ως παράγοντας κλειδώματος φωσφόρου.
Ο ευτροφισμός του υδατικού συστήματος οφείλεται κυρίως στο υπερβολικό στοιχείο φωσφόρου στο υδάτινο σώμα, το οποίο θα οδηγήσει στην ανάπτυξη γαλαζοπράσινων φυκών και στην κατανάλωση διαλυμένου οξυγόνου στο νερό, με αποτέλεσμα τον εκτεταμένο θάνατο των ψαριών. Εάν δεν αντιμετωπιστεί έγκαιρα, το νερό θα βρωμάει και η ποιότητα του νερού θα χειροτερέψει. Η συνεχής απόρριψη νερού οικιακής χρήσης και η υπερβολική χρήση λιπασμάτων που περιέχουν φώσφορο έχουν αυξήσει τη συγκέντρωση φωσφόρου στο νερό. Τροποποιημένος μπεντονίτης που περιέχει λανθάνιο προστίθεται στο νερό και μπορεί να απορροφήσει αποτελεσματικά την περίσσεια του φωσφόρου στο νερό καθώς κατακάθεται στον πυθμένα. Όταν κατακάθεται στον πυθμένα, μπορεί επίσης να αδρανοποιήσει τον φώσφορο στη διεπιφάνεια του υδάτινου εδάφους, να αποτρέψει την απελευθέρωση φωσφόρου στην υποβρύχια λάσπη και να ελέγξει την περιεκτικότητα σε φώσφορο στο νερό. τη μορφή ένυδρων αλάτων φωσφορικού λανθανίου, έτσι ώστε τα φύκια να μην μπορούν να χρησιμοποιήσουν φώσφορο στο νερό, αναστέλλοντας έτσι την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή των γαλαζοπράσινων φυκών και επιλύοντας αποτελεσματικά τον ευτροφισμό που προκαλείται από τον φώσφορο σε διάφορα υδάτινα σώματα όπως λίμνες, δεξαμενές και ποτάμια.
Υψηλή καθαρότηταΟξείδιο του λανθανίουμπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή φακών ακριβείας και πλακών οπτικών ινών υψηλής διαθλαστικής ικανότητας. Το λανθάνιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή συσκευής νυχτερινής όρασης, έτσι ώστε οι στρατιώτες να μπορούν να ολοκληρώνουν εργασίες μάχης τη νύχτα όπως και την ημέρα. Το οξείδιο του λανθανίου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή κεραμικών πυκνωτών, πιεζοηλεκτρικών κεραμικών και υλικών φωταύγειας ακτίνων Χ.
Κατά την εξερεύνηση εναλλακτικών ορυκτών καυσίμων, οι άνθρωποι έχουν επικεντρωθεί στο υδρογόνο καθαρής ενέργειας και τα υλικά αποθήκευσης υδρογόνου είναι το κλειδί για την εφαρμογή του υδρογόνου. Λόγω της εύφλεκτης και εκρηκτικής φύσης του υδρογόνου, οι κύλινδροι αποθήκευσης υδρογόνου μπορεί να φαίνονται εξαιρετικά αδέξιοι. Μέσω της συνεχούς εξερεύνησης, οι άνθρωποι διαπίστωσαν ότι το κράμα λανθανίου-νικελίου, ένα μεταλλικό υλικό αποθήκευσης υδρογόνου, έχει μια ισχυρή ικανότητα να δεσμεύει υδρογόνο. Μπορεί να συλλάβει μόρια υδρογόνου και να τα αποσυνθέσει σε άτομα υδρογόνου και στη συνέχεια να αποθηκεύσει τα άτομα υδρογόνου στο διάκενο του μεταλλικού πλέγματος για να σχηματίσει υδρίδιο μετάλλου. Όταν αυτά τα μεταλλικά υδρίδια θερμαίνονται, θα αποσυντεθούν και θα απελευθερώσουν υδρογόνο, το οποίο είναι ισοδύναμο με ένα δοχείο για αποθήκευση υδρογόνου, αλλά ο όγκος και το βάρος είναι πολύ μικρότερα από αυτά των χαλύβδινων κυλίνδρων, έτσι ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ανοδικών υλικών για επαναφορτιζόμενο νικέλιο – μπαταρία υδριδίου μετάλλου και υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα.
Ώρα δημοσίευσης: Αύγ-01-2023