Lanthane: lessentiel

Lanthane: isolation

Isolation: le lanthane métallique est disponible dans le commerce, il nest donc normalement pas nécessaire de le fabriquer dans le laboratoire, ce qui est aussi bien quil est difficile de le séparer du métal pur. Cest en grande partie à cause de la façon dont il se trouve dans la nature. Les lanthanoïdes se trouvent dans la nature dans un certain nombre de minéraux. Les plus importants sont le xénotime, la monazite et la bastnaésite. Les deux premiers sont des minéraux orthophosphatés LnPO4 (Ln déonote un mélange de tous les lanthanoïdes sauf le prométhium qui est extrêmement rare) et le troisième est un carbonate de fluorure LnCO3F. Les lanthanoïdes avec des numéros atomiques pairs sont plus courants. Les lanthanoïdes les plus courants dans ces minéraux sont, dans lordre, le cérium, le lanthane, le néodyme et le praséodyme. La monazite contient également du thorium et de lytrrium, ce qui rend la manipulation difficile car le thorium et ses produits de décomposition sont radioactifs.

À de nombreuses fins, il nest pas particulièrement nécessaire de séparer les métaux, mais si la séparation en métaux individuels est nécessaire, le processus est complexe. Dans un premier temps, les métaux sont extraits sous forme de sels des minerais par extraction avec de lacide sulfurique (H2SO4), de lacide chlorhydrique (HCl) et de lhydroxyde de sodium (NaOH). Les techniques modernes de purification de ces mélanges de sels lanthanoïdes sont ingénieuses et impliquent des techniques de complexation sélective, des extractions de solvants et une chromatographie déchange dions.

Le lanthane pur est disponible grâce à la réduction de LaF3 avec du calcium métal.

2LaF3 + 3Ca → 2La + 3CaF2

Cela fonctionnerait pour les autres halogénures de calcium comme bien mais le produit CaF2 est plus facile à manipuler dans les conditions de réaction (chauffer à 50 ° C au-dessus du point de fusion de lélément dans une atmosphère dargon). Lexcès de calcium est éliminé du mélange réactionnel sous vide.