Lantanidi omadused

Lantananiidid on keemilised elemendid, mis ulatuvad Lantaanist Lutetiumini. Neil on ühised omadused, mille jaoks nad liigitatakse perioodilisustabeli lõpus olevasse erikategooriasse.

Lantaniidide peamised omadused:

• Need asuvad perioodilise tabeli 6. perioodil.
• Need hõlmavad 15 elementi, 57–71.
• Nad jagavad lantaani struktuuri, millele lisatakse energiatase f, mis on vähem keemiliselt reaktiivne.
• Neid nimetati haruldasteks muldmetallideks, kuna looduslikus olekus ühendati need alati oksiidideks.
• Mõni on suhteliselt rikkalik.
• Ehkki neil on muutuvad valentsid, on enamikul valentsid +3.
• Selle aatomnumbri suurenedes raadius väheneb.
• Neil kõigil on läikiv metallik välimus.

Lantaniidide individuaalsed omadused:

Lantaan (La).

• Aatomnumber 57
• Aatommass: 139
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +3
• Sulamistemperatuur: 920 ° C
• Keemistemperatuur: 3457 ° C

See avastati 1839. aastal. Tööstuses kasutatakse seda teiste lantaniididega sulamites kergemate kivide valmistamiseks; optikas kasutatakse seda optiliste prillide jaoks. Seda kasutatakse ka vesinik käsnade jaoks, mida kasutatakse gaaside sisaldamiseks. Meditsiinis kasutatakse seda neerupuudulikkuse raviks lantaankarbonaadina, kuna sellel on afiinsus segada fosfaatidega, vähendades hüperfosfemiat.

Tseerium (Ce)

• Aatomnumber 58
• Aatommass: 140
• Olek: pehme tahke
• Välimus: metallik, hõbehall, rauataoline
• Valencia: +3, +4
• Sulamistemperatuur: 798 ° C
• Keemistemperatuur: 3426 ° C

See avastati 1803. aastal. See on kõige rikkalikum lantaniid. Seda kasutatakse katalüsaatorite valmistamiseks, peamiselt autode jaoks (katalüüsmuundurid) ja õli krakkimiseks. Oksiidvormis kasutatakse seda prillide ja läätsede poleerimiseks. Kuigi sellel ei ole teadaolevaid bioloogilisi funktsioone, kasutatakse seda meditsiinis põletussalvides.

Praseodüüm (Pr)

• Aatomnumber 59
• Aatommass: 144
• Olek: pehme tahke
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +3
• Sulamistemperatuur: 931 ° C
• Keemistemperatuur: 3520 ° C

See avastati 1841. aastal ja isoleeriti 1885. aastal. Tööstuses kasutatakse seda magneesiumsulamites lennukimootorite valmistamiseks; Seda kasutatakse klaasile ja emailidele kollase värvi andmiseks. Niklisulamitel on magnetilised omadused. Reageerib halogeenidega, saades fluoriide, kloriide, bromiide ​​ja jodiide.

Neodüüm (Nd)

• Aatomnumber 60
• Aatommass: 139
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +3
• Sulamistemperatuur: 1024 ° C
• Keemistemperatuur: 3100 ° C

See avastati 1885. aastal, kui praseodüüm eraldati; neodüüm eraldati kuni 1925. aastani. See on üks kõige reaktiivsemaid lantaniide. Tööstuses kasutatakse seda klaasi ja emailide värvimiseks. Valguse neelamise võime tõttu kasutatakse astronoomias kristallide loomiseks, millega kalibreeritakse infrapuna spektromeetreid ja filtreid. Selle üks peamisi kasutusviise on suure magnetilise intensiivsusega magnetite valmistamine. Neid magneteid kasutatakse täppisinstrumentide jaoks, näiteks arvuti kõvakettad, samuti mõned õhukese formaadiga kõlarid.

Promeetium (pm)

• Aatomnumber 61
• Aatommass: 145
• Tahkes olekus
• Välimus:?
• Valencia: +3
• Sulamistemperatuur: 1100 ° C
• Keemistemperatuur: 3000 ° C

Selle olemasolu ennustati 1902. aastal, kuid seda suudeti tõestada alles 1944. aastal. Seda lantaniidi looduses ei leidu, see on uraani lõhustumise ja uurimise allikas. Uraani lõhustumisel tuumareaktoris on üks aatomitest, mis selle aatomi eraldamise teel tekib, prometium. Sellel on radioaktiivsed omadused, mis annavad fosforestsentsi, ja seda kasutatakse kosmosesõidukites kasutatavate kalibraatorite ja tuumapatareide jaoks.

Samaarium (sm)

• Aatomnumber 62
• Aatommass: 150
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +3
• Sulamistemperatuur: 1072 ° C
• Keemistemperatuur: 1803 ° C

See avastati 1853. aastal ja isoleeriti 1879. aastal. Sellel on mitu isotoopi ja vähemalt kaks neist on radioaktiivsed. Tööstuses kasutatakse seda optikas infrapunavalgust neelavate kristallide valmistamiseks. Seda kasutatakse ka alkoholi saamiseks katalüsaatorina ning mõnede luminofoorlampide ja telerite elemendina. Tervise mõttes võib see sisse hingates (näiteks kristallide poleerimiseks kasutatav oksiid) põhjustada kopsuembooliaid või kahjustada maksa. Radioaktiivseid isotoope kasutatakse surmaga haigete patsientide kiiritusravis.

Europium (EL)

• Aatomnumber 63
• Aatommass: 152
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +2, +3
• Sulamistemperatuur: 826 ° C
• Keemistemperatuur: 1527 ° C

See avastati 1890. aastal. See on lantaniididest kõige reaktiivsem. Seda on kasutatud luminofoorlampides ja telerites, kuid kopsuemboolia tekitamiseks, kui see on sissehingamisel või maksa kahjustamisel, kui see on kogunenud inimkehasse, pole sellel peaaegu mingit tööstuslikku kasutust. Aatomiuuringutes kasutatakse seda, kuna see neelab neutroneid.

Gadoliinium (Gd)

• Aatomnumber 64
• Aatommass: 157
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +3
• Sulamistemperatuur: 1312 ° C
• Keemistemperatuur: 3250 ° C

Gadoliiniumil on vähe kasutusvõimalusi, millest peamine on magnetiline tööstuslik külmutus, kuna see suurendab selle magnetilisi omadusi madalatel temperatuuridel; kuid kuna seda tüüpi jahutid vajavad arseeni kasutamist, ei kasutata neid kodustes külmutusseadmetes. Meditsiinis kasutatakse seda kontrastainena magnet-tuuma resonantsi jaoks.

Terbium (Tb)

• Aatomnumber 65
• Aatommass: 159
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +4
• Sulamistemperatuur: 1356 ° C
• Keemistemperatuur: 3230 ° C

See avastati 1843. aastal ja isoleeriti 1905. aastal. Elektroonikatööstuses on see väga oluline, kuna see on üks elementidest, mida kasutatakse pooljuhtide valmistamiseks. Muud kasutusalad on luminofoorlampide ja pilditorude valmistamine. Seda kasutatakse ka katalüsaatorina kütuseelementides. Kuigi sellel pole bioloogilisi funktsioone, on selle sissehingamisel või sisenemisel inimkehasse toksiline toime, mis mõjutab peamiselt maksa.

Düsproosium (värvitud)

• Aatomnumber 66
• Aatommass: 162,5
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +2, +3
• Sulamistemperatuur: 1407 ° C
• Keemistemperatuur: 2567 ° C

See avastati 1843. aastal ja isoleeriti 1905. aastal. Elektroonikatööstuses on see väga oluline, kuna see on üks elementidest, mida kasutatakse pooljuhtide valmistamiseks. Muud kasutusalad on luminofoorlampide ja pilditorude valmistamine. Seda kasutatakse ka katalüsaatorina kütuseelementides. Kuigi sellel pole bioloogilisi funktsioone, on selle sissehingamisel või sisenemisel inimkehasse toksiline toime, mis mõjutab peamiselt maksa.

Holmium (ho)

• Aatomnumber 67
• Aatommass: 166
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +3
• Sulamistemperatuur: 1474 ° C
• Keemistemperatuur: 2700 ° C

See avastati 1878. aastal ja selle nimi tuleneb selle avastamise linnast Stockholmis ladina keeles Holmia. Sellel pole peaaegu mingit praktilist kasutust; seda kasutatakse aga mõnes tööstuses keemiliste reaktsioonide katalüsaatorina, samuti mõnede elektrooniliste komponentide jaoks. Seda kasutatakse ka laserkiire sageduse ja intensiivsuse muutmiseks.

Erbium (Er)

• Aatomnumber 68
• Aatommass: 167
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +3
• Sulamistemperatuur: 1795 ° C
• Keemistemperatuur: 2863 ° C

See avastati 1843. aastal. Seda kasutatakse tuumatööstuses neutronpuhvrina. Oksiidi kujul on see kristallide värvaineks, mis annab neile roosa tooni; Neid kristalle kasutatakse optikas ja ehetes. Seda kasutatakse ka fiiberoptika valmistamiseks.

Tuulium (Tm)

• Aatomnumber 69
• Aatommass: 167
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +3
• Sulamistemperatuur: 1545 ° C
• Keemistemperatuur: 1947 ° C

See avastati 1879. aastal. Vaatamata vähesele kättesaadavusele on selle radioaktiivsete omaduste tõttu peamine röntgenikiirgus kaasaskantavate seadmete ja tahkislaserite jaoks.

Ytterbium (Yb)

• Aatomnumber 70
• Aatommass: 173
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +3
• Sulamistemperatuur: 824 ° C
• Keemistemperatuur: 1194 ° C

See avastati 1878. aastal ja isoleeriti 1907. aastal. Radioaktiivseid isotoope kasutatakse kaasaskantavate röntgenseadmete jaoks, mis töötavad ilma elektrita. Seda kasutatakse ka terasesulamite täiustamiseks ja nende vastupidavuse suurendamiseks - seda hambaravis kasutatavat omadust - tänu terase mehaaniliste omaduste paranemisele. Seda tuleb käsitseda ettevaatlikult, kuna see võib põhjustada ärritust ja põletusi. Lisaks võib see õhuga reageerides põhjustada plahvatuse või tulekahju.

Luteetium (Lu)

• Aatomnumber 71
• Aatommass: 175
• Tahkes olekus
• Välimus: metallik, hõbevalge
• Valencia: +3
• Sulamistemperatuur: 1652 ° C
• Keemistemperatuur: 3402 ° C

See avastati 1907. aastal. See on kõige vähem keemiline element maapõues. Vaatamata vähesele kättesaadavusele kasutatakse seda nafta rafineerimiseks ja orgaanilise keemia reaktsioonide katalüsaatorina. Mõningaid radioaktiivseid isotoope on testitud ka kiiritusraviks.