7439-91-0
物理化學(xué)性質(zhì)
OSHA: TWA 2 ppm(5 mg/m3)
NIOSH: IDLH 25 ppm; TWA 2 ppm(5 mg/m3); STEL 4 ppm(10 mg/m3)
安全數(shù)據(jù)
應(yīng)用領(lǐng)域
制備方法
1.一般由水合氯化鑭經(jīng)脫水后,用金屬鈣還原,或由無水氯化鑭經(jīng)熔融后電解而制得。
2.70g LaCl3、18.5g Ca在惰性氣氛下徹底混合搖勻裝入鉭坩堝或用機(jī)動(dòng)壓力機(jī)壓成圓柱體放入鉭坩堝中,坩堝配有打孔的鉭蓋子以便通氣,置于密閉MgO坩堝[d=2(in,in=0.0254m,下同),h=7(in,in=00254m,下同)]中。然后放在石英管[d=2.25(in,in=0.0254m,下同)]中,管的一端熔封,另一端打磨后使嵌入55/50錐形接頭中。用石蠟將石英管密封在真空體系中。充入Ar(先經(jīng)過熱的金屬鈾純化)達(dá)到P=1atm,用6kW感應(yīng)爐加熱到550~600℃,使反應(yīng)發(fā)生(鉭坩堝溫度突然上升為據(jù))。5min后達(dá)到1000℃,維持13min使產(chǎn)生的稀土金屬完全結(jié)塊。冷卻到室溫,用水浸泡鉭坩堝以除掉CaCl2、Ca,熔融的稀土金屬保留在底部(1%~3% Ca)。
3.在100mL鎳坩堝中電解熔融50gKOH+20gNaOH+8gH2O+10gLa2O3的混合物。鎳坩堝置于300W的電爐中,用一支裝金屬箍頭的玻璃溫度計(jì)測(cè)量溫度,厚的鉑絲作為陽極稍稍浸入熔融物的液面下,坩堝作為陰極,電壓4V。溫度控制在300℃直至得到清澈的熔化物,5min后,當(dāng)溫度達(dá)310℃時(shí),清澈的熔融物中開始出現(xiàn)沉淀。待觀察到反應(yīng)放熱,停止加熱,溫度下降到290℃,持續(xù)20min后,輕輕倒出熔化物,得到晶體。熔融物在260~280℃再次加熱2.5h,能夠形成較好的晶體。產(chǎn)物用稀醋酸洗滌。
常見問題列表
鑭:符號(hào)La,屬于元素周期表第3組(IIIA)的一種銀金屬元素,通常被認(rèn)為是鑭系元素之一,第一位,元素號(hào)57。 它是該系列中最活躍的元素。與冷水反應(yīng)輕微,但與熱水反應(yīng)迅速,產(chǎn)生氫氣(H2)和氧化鑭(La2O3)。它與其他幾種元素直接相互作用,包括氮,硼,鹵素,碳,硫和磷。它的主要礦石是菱鎂礦,通過離子交換過程將其分離。有兩種天然同位素,鑭139(穩(wěn)定)和鑭138(半衰期1010至1015年)。具有自燃性的金屬被用于打火石的合金中,氧化物被用于某些光學(xué)玻璃中。但是,鑭的最大用途是作為包含原油的催化劑。
鑭有49種同位素。一種是La-139,它很穩(wěn)定,占地球上已知數(shù)量的99.910%。另一個(gè)同位素具有如此長(zhǎng)的半衰期,被認(rèn)為是穩(wěn)定的:La-138的半衰期為1.05×10 + 11年,僅占地球已知豐度的0.090%。所有其他同位素都是放射性的,并且半衰期從150納秒到幾千年。發(fā)現(xiàn)鑭的存在主要礦石是獨(dú)居石砂,也存在于礦產(chǎn)菱鎂礦中。獨(dú)居石砂包含所有稀土元素以及一些非稀土元素。它的礦石分布在南非,澳大利亞,巴西和印度以及加利福尼亞,佛羅里達(dá)和美國的卡羅來納州。 鑭系元素的價(jià)格有些合理,低于每公斤黃金。(金大約為每公斤1800美元。)銫(Ce)是相對(duì)常見的,通常與La,Nd和Pr和鐵合金化以形成混合稀土金屬。
1.鑭用于制造用于電影攝影棚和探照燈的高強(qiáng)度碳弧燈的電極。它還用于精制高級(jí)euro金屬和制造具有高折射率的玻璃,以及用于照相機(jī)和科學(xué)儀器中的優(yōu)質(zhì)鏡頭。它也用于制造堅(jiān)固的永磁體。
2.鑭用于電子儀器,火箭燃料,還原劑和汽車催化轉(zhuǎn)化器。 用途鑭是稀土或鑭系元素中的第一個(gè)元素。它是所有其他三價(jià)稀土的模型。僅次于鈰,它是稀土中含量第二高的稀土。 富含鑭的鑭系元素化合物已廣泛用于FCC催化劑中的裂化反應(yīng),尤其是從重質(zhì)原油生產(chǎn)高辛烷值汽油。
3.富含鑭的稀土金屬在儲(chǔ)氫電池中起著重要作用。 它用于基于磷酸鹽(La0.4Ce0.45Tb0.15)PO4的綠色磷光體;基于釔-鑭-氟化物(YLF)成分的激光晶體中。
4.鑭金屬是生產(chǎn)用于鎳氫電池的儲(chǔ)氫合金的重要原料,也可用于生產(chǎn)其他純稀土金屬和特種合金。向鋼中添加少量鑭可改善其延展性,抗沖擊性和延展性。許多泳池產(chǎn)品中都存在少量鑭,以去除喂食藻類的磷酸鹽。鑭金屬可以進(jìn)一步加工成各種形狀的錠,塊,線,箔,板,棒,盤和粉末。
純化金屬態(tài)的鑭可以從其純化的氧化物或其他鹽獲得。一種這樣的方法涉及在鉭或鎢坩堝中在300℃至400℃下用氯化銨或氟化銨和氫氟酸加熱氧化物。隨后在氬氣或真空中于1,000°C用堿金屬或堿土金屬還原。典型的反應(yīng)是:
La2O3 + 6NH4Cl→2LaCl3 + 6NH3 + 3H2O LaCl3 + 3Li→La + 3LiCl
也可以通過在升高的溫度下電解無水氯化鑭和氯化鈉或氯化鉀的熔融混合物來生產(chǎn)高純度鑭。
當(dāng)從礦渣中生產(chǎn)鑭時(shí),除上述礦石提取外,所有過程均相同。礦物通過浮選過程被粉碎和濃縮。然后用稀鹽酸處理,將稀有金屬中的鑭和稀土轉(zhuǎn)化為氯化物。在空氣中煅燒會(huì)生成稀土氧化物。
LaCl3 + 3Li→La + 3LiCl