ลักษณะของแลนทาไนด์

แลนทาไนด์เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีตั้งแต่แลนทานัมไปจนถึงลูเตเทียม มีลักษณะทั่วไปร่วมกัน ซึ่งจัดอยู่ในหมวดหมู่พิเศษที่ด้านล่างของตารางธาตุ

ลักษณะสำคัญของแลนทาไนด์:

• อยู่ในคาบที่ 6 ของตารางธาตุ
• ครอบคลุม 15 องค์ประกอบตั้งแต่ 57 ถึง 71
• พวกเขาแบ่งปันโครงสร้างของแลนทานัมซึ่งเพิ่มระดับพลังงาน f ซึ่งมีปฏิกิริยาทางเคมีน้อยกว่า
• พวกมันถูกเรียกว่าแรร์เอิร์ทเพราะในสภาพธรรมชาติพวกมันจะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างออกไซด์เสมอ
• บางส่วนค่อนข้างอุดมสมบูรณ์
• แม้ว่าพวกมันจะมีเวเลนซ์ผันแปร แต่ส่วนใหญ่ก็มีเวเลนซ์ +3
• เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น รัศมีจะลดลง
• พวกเขาทั้งหมดมีลักษณะเป็นโลหะมันวาว

ลักษณะเฉพาะของแลนทาไนด์:

แลนทานัม (ลา).

• เลขอะตอม 57
• น้ำหนักอะตอม: 139
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +3
• จุดหลอมเหลว: 920 ° C
• จุดเดือด: 3457 ° C

มันถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2382 ในอุตสาหกรรมจะใช้โลหะผสมกับแลนทาไนด์อื่นๆ เพื่อผลิตหินที่มีน้ำหนักเบา ในเลนส์ใช้สำหรับแว่นสายตา นอกจากนี้ยังใช้สำหรับฟองน้ำไฮโดรเจนที่ใช้บรรจุก๊าซ ในทางการแพทย์จะใช้ในรูปของแลนทานัมคาร์บอเนตเพื่อรักษาภาวะไตวายเนื่องจากมีความสัมพันธ์ในการผสมกับ phostates ช่วยลดภาวะฟอสฟอรัสในเลือดสูง

ซีเรียม (ซี)

• เลขอะตอม 58
• น้ำหนักอะตอม: 140
• สถานะ: ของแข็งอ่อน
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเทาเงิน คล้ายเหล็ก
• บาเลนเซีย: +3, +4
• จุดหลอมเหลว: 798 ° C
• จุดเดือด: 3426 ° C

มันถูกค้นพบในปี 1803 เป็นแลนทาไนด์ที่อุดมสมบูรณ์ที่สุด ใช้ในการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยา ส่วนใหญ่สำหรับรถยนต์ (ตัวเร่งปฏิกิริยา) และสำหรับการแตกตัวของน้ำมัน ในรูปแบบออกไซด์จะใช้ขัดแว่นตาและเลนส์ แม้ว่ามันจะไม่มีหน้าที่ทางชีววิทยาที่เป็นที่รู้จัก แต่ในทางการแพทย์นั้นใช้ในการเผาขี้ผึ้ง

พราซีโอดิเมียม (Pr)

• เลขอะตอม 59
• น้ำหนักอะตอม: 144
• สถานะ: ของแข็งอ่อน
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +3
• จุดหลอมเหลว: 931 ° C
• จุดเดือด: 3520 ° C

มันถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2384 และแยกตัวออกมาในปี พ.ศ. 2428 ในอุตสาหกรรมนี้มีการใช้โลหะผสมกับแมกนีเซียมเพื่อผลิตเครื่องยนต์สำหรับเครื่องบิน ใช้สำหรับทำให้แก้วและเคลือบฟันมีสีเหลือง โลหะผสมนิกเกิลมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก ทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนเพื่อผลิตฟลูออไรด์ คลอไรด์ โบรไมด์ และไอโอไดด์

นีโอไดเมียม (Nd)

• เลขอะตอม 60
• น้ำหนักอะตอม: 139
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +3
• จุดหลอมเหลว: 1024 ° C
• จุดเดือด: 3100 ° C

มันถูกค้นพบในปี 1885 เมื่อแยก praseodymium; นีโอไดเมียมถูกแยกออกจนถึง พ.ศ. 2468 เป็นแลนทาไนด์ที่มีปฏิกิริยามากที่สุดชนิดหนึ่ง ในอุตสาหกรรมใช้ทำสีแก้วและเคลือบฟัน เนื่องจากความสามารถในการดูดซับแสง จึงถูกนำมาใช้ในทางดาราศาสตร์เพื่อสร้างผลึกซึ่งใช้สอบเทียบสเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรดและตัวกรอง การใช้งานหลักประการหนึ่งคือการทำแม่เหล็กที่มีความเข้มสนามแม่เหล็กสูง แม่เหล็กเหล่านี้ใช้สำหรับเครื่องมือที่มีความเที่ยงตรงสูง เช่น แม่เหล็กที่ใช้ในฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ ตลอดจนลำโพงรูปแบบบางบางรุ่น

โพรมีเธียม (น.)

• เลขอะตอม 61
• น้ำหนักอะตอม: 145
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: ?
• บาเลนเซีย: +3
• จุดหลอมเหลว: 1100 ° C
• จุดเดือด: 3000 ° C

มีการทำนายการมีอยู่ของมันในปี 1902 แต่ไม่สามารถพิสูจน์ได้จนถึงปี 1944 แลนทาไนด์นี้ไม่พบในธรรมชาติ เนื่องจากเป็นแหล่งกำเนิดและศึกษาการแตกตัวของยูเรเนียม เมื่อยูเรเนียมแตกตัวในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ หนึ่งในอะตอมที่ผลิตขึ้นจากการแยกอะตอมนี้คือโพรมีเธียม มีคุณสมบัติกัมมันตภาพรังสีซึ่งทำให้เรืองแสงได้ และใช้สำหรับสอบเทียบและแบตเตอรี่นิวเคลียร์ที่ใช้ในยานอวกาศ

ซาแมเรียม (Sm)

• เลขอะตอม 62
• น้ำหนักอะตอม: 150
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +3
• จุดหลอมเหลว: 1072 ° C
• จุดเดือด: 1803 ° C

มันถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2396 และแยกตัวออกมาในปี พ.ศ. 2422 มันมีไอโซโทปหลายชนิด และอย่างน้อยก็มีไอโซโทปสองไอโซโทป ในอุตสาหกรรมจะใช้เลนส์ในการผลิตคริสตัลที่ดูดซับแสงอินฟราเรด นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อให้ได้แอลกอฮอล์และเป็นองค์ประกอบในหลอดฟลูออเรสเซนต์และโทรทัศน์ ในแง่ของสุขภาพ หากสูดดม (เช่น ออกไซด์ที่ใช้ในการขัดผลึก) ก็อาจทำให้เกิดเส้นเลือดอุดตันที่ปอดหรือส่งผลต่อตับได้ ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีใช้ในการรักษาผู้ป่วยระยะสุดท้ายด้วยรังสีรักษา

ยูโรเพียม (สหภาพยุโรป)

• เลขอะตอม63
• น้ำหนักอะตอม: 152
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +2, +3
• จุดหลอมเหลว: 826 ° C
• จุดเดือด: 1527 ° C

มันถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2433 เป็นปฏิกิริยาของแลนทาไนด์มากที่สุด มันถูกใช้ในหลอดฟลูออเรสเซนต์และโทรทัศน์ แต่สำหรับทำให้เกิดเส้นเลือดอุดตันที่ปอดถ้าเป็น สูดดมหรือทำลายตับหากสะสมในร่างกายมนุษย์แทบไม่มีประโยชน์ทางอุตสาหกรรม ในการวิจัยปรมาณู จะใช้เนื่องจากดูดซับนิวตรอน

แกโดลิเนียม (Gd)

• เลขอะตอม 64
• น้ำหนักอะตอม: 157
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +3
• จุดหลอมเหลว: 1312 ° C
• จุดเดือด: 3250 ° C

แกโดลิเนียมมีประโยชน์เพียงเล็กน้อย ส่วนใหญ่คือระบบทำความเย็นเชิงอุตสาหกรรมแบบแม่เหล็ก เนื่องจากจะเพิ่มคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่อุณหภูมิต่ำ แต่เนื่องจากเครื่องทำความเย็นประเภทนี้ต้องใช้สารหนู จึงไม่ได้นำมาใช้ในการทำความเย็นภายในบ้าน ในทางการแพทย์ใช้เป็นสื่อความคมชัดสำหรับเรโซแนนซ์แม่เหล็กและนิวเคลียร์

เทอร์เบียม (Tb)

• เลขอะตอม65
• น้ำหนักอะตอม: 159
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +4
• จุดหลอมเหลว: 1356 ° C
• จุดเดือด: 3230 ° C

มันถูกค้นพบในปี 1843 และแยกตัวออกมาในปี 1905 เป็นสิ่งสำคัญมากในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ใช้ทำเซมิคอนดักเตอร์ การใช้งานอื่น ๆ คือการทำหลอดฟลูออเรสเซนต์และหลอดภาพ นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิง แม้ว่าจะไม่มีหน้าที่ทางชีวภาพ แต่การสูดดมหรือเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ก็มีพิษ ซึ่งส่วนใหญ่ส่งผลต่อตับ

ดิสโพรเซียม (Dy)

• เลขอะตอม 66
• น้ำหนักอะตอม: 162.5
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +2, +3
• จุดหลอมเหลว: 1407 ° C
• จุดเดือด: 2567 ° C

มันถูกค้นพบในปี 1843 และแยกตัวออกมาในปี 1905 เป็นสิ่งสำคัญมากในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ใช้ทำเซมิคอนดักเตอร์ การใช้งานอื่น ๆ คือการทำหลอดฟลูออเรสเซนต์และหลอดภาพ นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิง แม้ว่าจะไม่มีหน้าที่ทางชีวภาพ แต่การสูดดมหรือเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ก็มีพิษ ซึ่งส่วนใหญ่ส่งผลต่อตับ

โฮลเมียม (โฮ)

• เลขอะตอม 67
• น้ำหนักอะตอม: 166
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +3
• จุดหลอมเหลว: 1474 ° C
• จุดเดือด: 2700 ° C

มันถูกค้นพบในปี 1878 และชื่อของมันมาจากเมืองแห่งการค้นพบ สตอกโฮล์ม ในภาษาละติน Holmia แทบไม่มีประโยชน์อะไรเลย อย่างไรก็ตาม ใช้ในอุตสาหกรรมบางประเภทเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาเคมี เช่นเดียวกับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์บางชนิด นอกจากนี้ยังใช้เพื่อเปลี่ยนความถี่และความเข้มของลำแสงเลเซอร์

เออร์เบียม (เอ้อ)

• เลขอะตอม 68
• น้ำหนักอะตอม: 167
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +3
• จุดหลอมเหลว: 1795 ° C
• จุดเดือด: 2863 ° C

มันถูกค้นพบในปี 1843 ใช้ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์เป็นบัฟเฟอร์นิวตรอน ในรูปแบบออกไซด์ เป็นสารแต่งสีสำหรับคริสตัล ซึ่งให้โทนสีชมพู คริสตัลเหล่านี้ใช้ในเลนส์และเครื่องประดับ นอกจากนี้ยังใช้ทำไฟเบอร์ออปติก

ทูเลียม (TM)

• เลขอะตอม 69
• น้ำหนักอะตอม: 167
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +3
• จุดหลอมเหลว: 1545 ° C
• จุดเดือด: 1947 ° C

มันถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2422 แม้จะมีความพร้อมใช้งานต่ำ เนื่องจากคุณลักษณะของกัมมันตภาพรังสี การใช้งานหลักคือเป็นแหล่งรังสีเอกซ์ในอุปกรณ์พกพาและสำหรับเลเซอร์โซลิดสเตต

อิตเทอร์เบียม (Yb)

• เลขอะตอม70
• น้ำหนักอะตอม: 173
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +3
• จุดหลอมเหลว: 824 ° C
• จุดเดือด: 1194 ° C

มันถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2421 และแยกตัวออกมาในปี พ.ศ. 2450 ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีใช้สำหรับอุปกรณ์เอ็กซ์เรย์แบบพกพาที่ทำงานโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า นอกจากนี้ยังใช้เพื่อปรับปรุงโลหะผสมของเหล็กและเพิ่มความต้านทานซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่ใช้ในทางทันตกรรมเนื่องจากการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของเหล็ก ต้องจัดการด้วยความระมัดระวัง เพราะอาจทำให้เกิดการระคายเคืองและแผลไหม้ได้ นอกจากนี้ เมื่อทำปฏิกิริยากับอากาศ อาจทำให้เกิดการระเบิดหรือไฟไหม้ได้

ลูทีเซียม (ลู)

• เลขอะตอม 71
• น้ำหนักอะตอม: 175
• สถานะของแข็ง
• ลักษณะ: เมทัลลิก สีเงินสีขาว
• บาเลนเซีย: +3
• จุดหลอมเหลว: 1652 ° C
• จุดเดือด: 3402 ° C

มันถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2450 เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่อุดมสมบูรณ์น้อยที่สุดในเปลือกโลก แม้จะมีความพร้อมใช้งานต่ำ แต่ก็ใช้สำหรับการกลั่นน้ำมันและเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์ ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีบางชนิดยังได้รับการทดสอบสำหรับการฉายรังสีบำบัดด้วย