Lantan: podstawowe informacje

Lantan: izolacja

Izolacja: lantan metaliczny jest dostępny w handlu, więc zwykle nie jest konieczne wytwarzanie go w laboratorium, które jest równie dobre, jak trudno oddzielić je od czystego metalu. Dzieje się tak głównie ze względu na sposób, w jaki występuje w przyrodzie. Lantanoidy występują w przyrodzie w wielu minerałach. Najważniejsze z nich to ksenotym, monacyt i bastnezyt. Pierwsze dwa to minerały ortofosforanowe LnPO4 (Ln deonotuje mieszaninę wszystkich lantanoidów z wyjątkiem prometu, który jest bardzo rzadki), a trzecim jest węglan fluorku LnCO3F. Lantanoidy o parzystych liczbach atomowych są bardziej powszechne. Najbardziej powszechnymi lantanoidami w tych minerałach są kolejno cer, lantan, neodym i prazeodym. Monacyt zawiera również tor i itr, co utrudnia manipulację, ponieważ tor i produkty jego rozkładu są radioaktywne.

W wielu przypadkach nie jest szczególnie konieczne oddzielanie metali, ale jeśli wymagane jest rozdzielenie na poszczególne metale, proces jest złożony. Początkowo metale są ekstrahowane w postaci soli z rud poprzez ekstrakcję kwasem siarkowym (H2SO4), kwasem solnym (HCl) i wodorotlenkiem sodu (NaOH). Nowoczesne techniki oczyszczania tych mieszanin soli lantanoidów są genialne i obejmują techniki selektywnego kompleksowania, ekstrakcji rozpuszczalnikowej i chromatografii jonowymiennej.

Czysty lantan jest dostępny poprzez redukcję LaF3 metalem wapnia.

2LaF3 + 3Ca → 2La + 3CaF2

To zadziałałoby w przypadku innych halogenków wapnia jako dobrze, ale produkt CaF2 jest łatwiejszy w obróbce w warunkach reakcji (podgrzanie do 50 ° C powyżej temperatury topnienia pierwiastka w atmosferze argonu). Nadmiar wapnia usuwa się z mieszaniny reakcyjnej pod próżnią.