Lanthan: das Wesentliche

Lanthan: Isolierung

Isolierung: Lanthanmetall ist im Handel erhältlich, so dass es normalerweise nicht erforderlich ist, es im Labor, das genauso gut ist wie es schwierig ist, es von dem reinen Metall zu trennen. Dies liegt hauptsächlich an der Art und Weise, wie es in der Natur vorkommt. Die Lanthanoide kommen in der Natur in einer Reihe von Mineralien vor. Die wichtigsten sind Xenotim, Monazit und Bastnaesit. Die ersten beiden sind Orthophosphatmineralien LnPO4 (Ln deonotiert eine Mischung aller Lanthanoide mit Ausnahme von Promethium, das verschwindend selten ist) und das dritte ist ein Fluoridcarbonat LnCO3F. Lanthanoide mit geraden Ordnungszahlen sind häufiger. Die häufigsten Lanthanoide in diesen Mineralien sind in der Reihenfolge Cer, Lanthan, Neodym und Praseodym. Monazit enthält auch Thorium und Ytrrium, was die Handhabung schwierig macht, da Thorium und seine Zersetzungsprodukte radioaktiv sind.

Für viele Zwecke ist es nicht besonders notwendig, die Metalle zu trennen, aber wenn eine Trennung in einzelne Metalle erforderlich ist, ist der Prozess ist komplex. Zunächst werden die Metalle durch Extraktion mit Schwefelsäure (H2SO4), Salzsäure (HCl) und Natriumhydroxid (NaOH) als Salze aus den Erzen extrahiert. Moderne Reinigungstechniken für diese Lanthanoid-Salzmischungen sind genial und umfassen selektive Komplexierungstechniken, Lösungsmittelextraktionen und Ionenaustauschchromatographie.

Reines Lanthan ist durch Reduktion von LaF3 mit Calciummetall erhältlich.

2LaF3 + 3Ca → 2La + 3CaF2

Dies würde für die anderen Calciumhalogenide als funktionieren Nun, aber das Produkt CaF2 ist unter den Reaktionsbedingungen leichter zu handhaben (Erwärmung auf 50 ° C über dem Schmelzpunkt des Elements in einer Argonatmosphäre). Überschüssiges Calcium wird unter Vakuum aus dem Reaktionsgemisch entfernt