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科普小知识2022-10-07 22:24:32
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元素名来源于希腊文,原意是“隐蔽”。镧1839年瑞典化学家莫桑德尔从粗硝酸铈中发现镧,并确认是一种新元素。镧在地壳中的含量为0.00183%,在稀土元素中含量仅次于铈。镧有两种天然同位素:镧139和放射性镧138。

中文名:镧(lán)

英文名:Lanthanum

元素符号:La

元素序号:57

元素类型:金属

密度:6.7

熔点:920°C

CAS:号:7440-65-5

EINECS:号:231-174-8

1、元素简介


金属镧

镧是银白色的软金属,有延展性。化学性质活泼。能与水作用。易溶于稀酸。在空气中易氧化;加热能燃烧,生成氧化物和氮化物。在氢气中加热生成氢化物。镧为可锻压、可延展的银白色金属,质软可用刀切开;熔点921°C,沸点3457°C,密度6.174克/厘米³。镧化学性质活泼,在干燥空气中迅速变暗,在冷水中缓慢腐蚀,热水中加快;镧可直接与碳、氮、硼、硒、硅、磷、硫、卤素等反应;镧的化合物呈反磁性。高纯氧化镧可用于制造精密透镜;镧镍合金可做储氢材料,六硼化镧广泛用作大功率电子发射阴极。

2、发现历史

铈和钇被发现后,虽然一些化学家们意识到,它们不是纯净的元素,但是直到它们被发现大约40年后,由于瑞典化学家莫桑德尔等人耐心的分析才把谜解开。

莫桑德尔是贝齐里乌斯的学生和助手,他对发现和研究稀土元素作出较大贡献。1839年他将硝酸铈加热分解,发现只有一部分溶解在硝酸中。他把溶解的氧化物称为镧土(lanthana),元素称为lanthanum(镧),元素符号是La,来自希腊文lanthanō(“隐藏”)。镧以及接着发现的铒、铽打开了发现稀土元素的第二道大门,是发现稀土元素的第二阶段。他们的发现是继铈和钇两个元素后又找到稀土元素中的三个。

3、来源和用途


镧的应用

存在于独居石和bastnasite矿中。

可增大玻璃的折射率,用于昂贵的照相机镜头。也用于打火器,电池电极和催化转炉。

4、工业制备

1、一般由水合氯化镧经脱水后,用金属钙还原,或由无水氯化镧经熔融后电解而制得。

2、70gLaCl3、18.5gCa在惰性气氛下彻底混合摇匀装入钽坩埚或用机动压力机压成圆柱体放入钽坩埚中,坩埚配有打孔的钽盖子以便通气,置于密闭MgO坩埚中。然后放在石英管中,管的一端熔封,另一端打磨后使嵌入55/50锥形接头中。用石蜡将石英管密封在真空体系中。充入Ar(先经过热的金属铀纯化)达到P=1atm,用6kW感应炉加热到550~600℃,使反应发生(钽坩埚温度突然上升为据)。5min后达到1000℃,维持13min使产生的稀土金属完全结块。冷却到室温,用水浸泡钽坩埚以除掉CaCl2、Ca,熔融的稀土金属保留在底部(1%~3%Ca)。3、在100mL镍坩埚中电解熔融50gKOH+20gNaOH+8gH2O+10gLa2O3的混合物。镍坩埚置于300W的电炉中,用一支装金属箍头的玻璃温度计测量温度,厚的铂丝作为阳极稍稍浸入熔融物的液面下,坩埚作为阴极,电压4V。温度控制在300℃直至得到清澈的熔化物,5min后,当温度达310℃时,清澈的熔融物中开始出现沉淀。待观察到反应放热,停止加热,温度下降到290℃,持续20min后,轻轻倒出熔化物,得到晶体。熔融物在260~280℃再次加热2.5h,能够形成较好的晶体。产物用稀醋酸洗涤。

贮存方法

加入密封的储藏器内,储存在阴凉、干燥的地方。确保工作间有良好的通风设施。远离火源、水源,避免与湿气接触切勿与氧化物,酸性物质保存在一起。必须保存于石蜡或矿物油中。

其他

地质数据

人体数据

滞留时间/年:200

太阳(相对于H=1×1012):13.5

海水中/p.p.m.:

地壳/p.p.m.:32

大西洋表面:1.8×10-6

太平洋表面:2.6×10-6

大气/p.p.m.(体积):

大西洋深处:3.8×10-6

太平洋深处:6.9×10-6

人体中含量

肝/p.p.m.:0.3

器官中:

肌肉/p.p.m.:0.0004

血/mgdm-3:

日摄入量/mg:

骨/p.p.m.:

人(70Kg)均体内总量/mg:c.0.8

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