Barium  Yttrium  Periodensystem  Actinium  Cer
 
Lanthan                                          57La
engl. lanthanum; griech. lanthánein ("verstecken")
 
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Reines Lanthan ist ein relativ weiches, glänzendes Metall, an der Luft läuft es an und zerfällt 
 relat. Atommasse:  
Ordnungszahl:  
Schmelzpunkt:  
Siedepunkt:  
Oxidationszahlen:  
Dichte:  
Härte (Mohs):  
Elektronegativität:  
Atomradius:  
Elektronenkonfig.:  
natürl. Häufigkeit:  
   
   
 		 138,90547   
57   
918 °C   
3464 °C   
3   
6,162 g/cm³  
keine Angaben   
1,10 (Pauling)   
187 pm  
[Xe]5d16s2  
La-138    0,0902%  
La-139  99,9098%  
  
 
 
 
Eigenschaften:   
Lanthan ist ein weiches Schwermetall, das an den frischen Schnittflächen weiß glänzt. Es sind drei Modifikationen bekannt: Oberhalb von 310°C geht das hexagonale a-Lanthan in kubisch flächenzentriertes b-Lanthan über. Beim weiteren Erhitzen auf 868°C erhält man kubisch raumzentriertes g-Lanthan.  
  
 
Lanthan zerfällt ällmählich und bildet mit der Luftfeuchtigkeit grauweißes Lanthanhydroxid
 
 
An der Luft läuft es infolge einer Oxidation blaugrau an. Mit der Luftfeuchtigkeit bildet sich weißes Lanthanhydroxid. Bewahrt man Lanthan in einer Flasche ohne Schutzflüssigkeit auf, entsteht dieses als weißes Pulver. Bei 350-450°C entzündet es sich an der Luft. In feinem Zustand ist es pyrophor, d.h. es entzündet sich von selbst. Mit kaltem Wasser reagiert es schwach, mit heißem Wasser und mit verdünnten Säuren heftig unter Wasserstoffbildung.  
  
Alle auf Lanthan folgenden Elemente, von Cer bis Ytterbium (Lanthanoide), ähneln sich sehr in ihren Eigenschaften. Mit Zunahme der Ordnungszahl steigt jedoch ihre Dichte und ihre Tendenz zur Komplexbildung. 
 
 
Vorkommen:   
Lanthan steht mit einem Anteil von 0,0017% an 36. Stelle der Elementhäufigkeit zwischen Blei und Bor. Die Seltenerden-Mineralien, die alle auch Lanthanerze enthalten, werden in drei große Gruppen eingeteilt:  
   
1.) Die Ceriterden enthalten vorwiegend Erze der leichteren Lanthanoide von Lanthan bis Gadolinium  
2.) Die Yttererden enthalten neben Yttrium und Scandium vorwiegend Erze der schwereren Lanthanoide von Terbium bis Ytterbium, sowie Lutetium  
3.) Die "komplexen Erze" enthalten beide Arten in etwa gleichem Verhältnis.   
   
Das wichtigste Erz zur Lanthanherstellung ist der Monazit, der zu den Ceriterden gezählt wird.   
   
  
 
links: Rosa Monazit (Cerphosphat) aus Llallagna/Bolivien, 
rechts Cerit (Ceriterde) aus Bastnäs/Spanien;
aus beiden Mineralien lässt sich Lanthan gewinnen
 
 
Geschichtliches:   
Das Element wurde im Jahre 1839 von dem schwedischen Chemiker Carl Gustav Mosander in Stockholm entdeckt. Er untersuchte eine Ceriterde, die man bis dahin für reines Ceroxid gehalten hatte. Da sich das neue Element in dieser Erde "versteckt" hatte, benannte er es in Anlehnung an das griechische Wort lanthánein ("sich verstecken"). Der deutsche Chemiker Martin H. Klaproth hatte bereits im Jahre 1803 das Element Cer in der gelblich braunen Erde entdeckt. Nach der Entdeckung von Mosander konnten mehrere Chemiker weitere Elementoxide aus der Ceriterde nachweisen. So wurden die Elemente Samarium, Gadolinium, Peaseodym, Neodym und Europium entdeckt.  
   
 
 
Quelle: nach Binder, Lexikon der chemischen Elemente
 
 
Herstellung:    
Der wichtigste Rohstoff zur Lanthanherstellung ist der Monazitsand. Aus einem Kilogramm können ca. 220g Cer, 120g Lanthan, 100g Neodym, 30g Praseodym und eine ganze Reihe weiterer Lanthanoide gewonnen werden. Das Erz wird zunächst angereichert und mit konzentrierter Schwefelsäure aufgeschlossen. Die erhaltenen Sulfate werden in Eiswasser mit Oxalsäure als Oxalate ausgefällt und durch Glühen in die Oxide umgewandelt. Die Abtrennung des Lanthan(III)-oxids erfolgt durch Ionenaustausch und Komplexbildung. Mit steigender Ordnungszahl, vom Lanthan bis zum Ytterbium, nimmt die Tendenz zur Komplexbildung ständig zu. Diese Eigenschaft kann bei der Abtrennung ausgenutzt werden.  
   
Durch eine Reaktion mit Hydrogenfluorid erhält man Lanthan(III)-fluorid, das durch eine Schmelzflusselektrolyse oder durch eine Reduktion mit Calcium oder Magnesium zu Lanthan umgewandelt wird. Dieses Verfahrensprinzip wird bei allen Seltenerdenmetallen angewandt (siehe z.B. Yttrium). 
 
 
Verwendung:    
Aufgrund seiner hohen Reaktionsfähigkeit mit Schwefel und nichtmetallischen Verunreinigungen wird das Lanthan als Legierungshilfsmittel zur Beseitigung dieser Verunreinigungen verwendet. Lanthantrioxid dient zur Herstellung hochwertiger Gläser bei optischen Geräten. Es verringert die chromatische Aberration und erhöht die Brechwerte. Cereisen in Zündsteinen enthält bis zu 40% Lanthan.  
   
 
Das Cereisen im Gasanzünder verbrennt beim Reiben unter Funkenbildung
und enthält bis zu 40% Lanthan
 
 
 
 Copyright: Thomas Seilnacht