Лантан

La (от греч. lanthano — скрываюсь * a. lanthanum; н. Lanthan; ф. lanthane; и. lantano), — хим. элемент III группы периодич. системы Менделеева, относится к редкоземельным элементам, ат. н. 57, ат. м. 138,9. Природный Л. состоит из двух изотопов; радиоактивного ¹³⁸La (0,089%) и стабильного ¹³⁹La (99,911%). Открыт швед. химиком K. Мосандером в 1839 в виде лантановой "земли" — оксида Л.

Л. — белый металл, имеющий гексагонную плотноупакованную структуру до 260°C (α-La, c параметрами ячейки a=0,3770 нм, c=1,2159 нм), гранецентрированную, кубическую (β-La, a=0,5304 нм) при 260-880°C, объёмноцентрированную кубическую (γ-La, a=0,426 нм) выше 880°C. Плотность 6162 кг/м³, tпл 920°C, tкип 3450°C; уд. теплоёмкость Cp 27,1 Дж/(моль·K); температурный коэфф. линейного расширения (10^-6 K^-1): α-5,2, β-9,6; уд. электрич. сопротивление (ом·см·10⁶): α-56,8, β-98, γ-126.

Проявляет степень окисления +3. B атмосфере кислорода при 450°C воспламеняется и сгорает до оксида La₂O₃, медленно разлагает воду c выделением H₂. C азотом Л. в раскалённом состоянии образует нитрид. При 240°C в среде водорода образует гидрид, при комнатной темп-pe также происходит поглощение водорода металлом. Известны весьма прочные галогениды, сульфиды и др. соединения Л. Легко растворяется в соляной, серной и азотной к-тах.

Кларк Л. (г/т) в лерцолитах верх. мантии 0,563, в земной коре 16, в толеитах океанов 3,36, континентов 7, в щелочных базальтах 59, в глинах 24-35, в песках 14-16, в карбонатных породах 8,3-6,3. Л. постоянно ассоциирует co всеми редкоземельными элементами (РЗЭ), как в их минералах (их более 60), так и в минералах, содержащих РЗЭ в качестве примесей (фосфаты, фториды, карбонаты, тантало-ниобаты, силикаты РЗЭ, Ca, U, Th, Nb, Sr и др.). Л. концентрируется в осн. в акцессорных минералах. При частичном плавлении мантии Л. накапливается в расплавах, a при кристаллизации — в их остаточных порциях, образуя в ряде случаев магматич. м-ния. Л. характерен также для щелочных метасоматитов и пегматитов. B осадочном процессе миграция Л. затруднена, при выветривании он накапливается в россыпях акцессорных минералов. Сырьевые ресурсы связаны также c попутным извлечением из руд U, Th, Nb, Ta и др.

Металлич. Л. высокой чистоты получают кальциетермич. и электролитич. способами. Применение: легирующие добавки вместе c др. РЗЭ при произ-ве чугуна, стали, сплавов на основе Mg, Al, Cu, Ti, Zr и др.; для изготовления фотокатодов, люминофоров, кристаллофосфоров, оптич. стекла и др.

Литература: Семенов E. И., Минералогия редких земель, M., 1963; Балашов Ю. A., Геохимия редкоземельных элементов, M., 1976.

Ю. A. Балашов.