La/Lanthaan
chemisch-element
Exact wat je zoekt

57

La/Lanthaan

Het zilverwitte, gemakkelijk vervormbare lanthaan is een van de meest reactieve zeldzame aardmetalen. Het oxideert gemakkelijk in lucht en wordt ook door water aangetast. De reeks elementen vanaf lanthaan tot en met lutetium (element 71) wordt de lanthaniden genoemd. Het wordt onder andere gebruikt in de anodes van nikkel-metaal hydride batterijen; in een hybride-auto is al gauw meer dan tien kilo lanthaan verwerkt.

Symbool

La

Protonen/elektronen

57

Groep

3

Isotopen

139 La

Periode

6

Elektronenconfiguratie

[Xe] 6s2 4f1

Blok

d

Elektronencofiguratie Bohr

2,8,18,18,9,2

Bij kamertemperatuur

vast

Elektronegativiteit

1,1 (Pauling)

Dichtheid

6150 kg m-3

Atoomstraal

188 10-12m

Smeltpunt

920 oC (1193 K)

Relatieve atoommassa

138.91

Kookpunt

3455 oC (3728 K)

Soortelijke warmte

190 J kg-1K-1

Warmtegeleidingscoëfficiënt

13,5 W m-1K-1

Selecteer

Toepassingen
Naam & ontdekking
Voorkomen
Bereiding
Beeld en audio
Toepassingen

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Anode metaalhydride batterijen

De meest gebruikte batterijen in hybride auto’s zijn van het nikkel-metaal hydride type. Dat metaal is doorgaans lanthaan, het is te vinden in de anode. Een auto als de Toyota Prius heeft al gauw meer dan tien kilo lanthaan aan boord.

Vuursteentjes

De vuur ‘steentjes’ in wegwerpaanstekers en klassieke benzineaanstekers (Zippo’s) zijn gemaakt van mischmetaal. Dat is een legering van zeldzame aardmetalen met pyrofore eigenschappen. Bij het draaien van het aanstekerwieltje komen zeer kleine deeltjes van het mischmetaal los, die spontaan verbranden. Daardoor ontbrandt het gas of de benzinedamp uit het aanstekerreservoir.

De samenstelling van mischmetaal hangt af van de mineralen die bij de productie voorhanden zijn. Bij benadering bevat mischmetaal 45-60% cerium, 15-30% lanthaan, 10-20% neodymium, 4-6% praseodymium, 1-2% samarium en 0,5-1% yttrium.

Waterstofopslag

Een aantal lanthaanlegeringen kan veel waterstofgas opne­men. LaNi5, een schuimachtige legering van lanthaan en nikkel, zelfs ongeveer vierhonderd maal het eigen volume. De opge­no­men waterstof kan ook weer gemakke­lijk worden ont­trok­ken. Deze legering is daardoor geschikt als medium voor water­stof­opslag.

Batterij-elektrode

De toevoeging van lanthaan aan het metaal voor de elektroden van batte­rijen verhoogt de hardheid en de corrosie bestendigheid.

Katalysator uitlaatgas

LaPbMnO3 is een goede katalysator voor de omzetting van CO in CO2 en van NOx in N2. Deze verbinding, aange­bracht op lanthaanoxide, is een goedkoop alternatief voor platina en palladium in autokatalysatoren.

(Camera)lens

In glas zorgt lanthaanoxide (La2O3) of lanthaancarbonaat (La2(CO3)3) voor een verhoging van de brekingsindex en ver­min­dering van de aberratie (vervaging). Bovendien verhoogt het de chemische weerstand van het glas en de doorlaatbaarheid voor ultraviolet licht. Het glas is daardoor zeer geschikt voor lenzen van camera’s en andere optische apparatuur.

Remmer aderverkalking

Lanthaanchloride, LaCl3, wordt gebruikt om  aderverkalking (arteriosclerose) te remmen.

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

  • keramiek (LaNi5)
  • metallurgie
  • permanente magneten (LaCo5 en La2Co17)


In verbindingen

elektrode voor brandstofcelLa2O3
elektrode voor elektronenmicroscoopLaB6
elektrodemateriaalLaCrO3, LaCoO3
keramiek voor ovens met zeer hoog temperatuurbereikLa­CrO3
kristal voor lasers3La2O3.3Fe2O3
lampen voor de filmindustrieLaB6
Fosfaatverwijdering bij nierdialyseLanthaancarbonaat
supergeleidingLa2-xSrxCuO4, LaBa2Cu3O7

Naam

De naam lanthaan is afgeleid van het Griekse woord lant­ha­nein voor verborgen zijn. Het element was in eerste instantie verborgen in ceriumoxide: het allereerste geïsoleerde cerium­oxide bleek bij nader onderzoek een mengsel van oxiden te zijn, waaronder lanthaanoxide.

Ontdekking

De Zweedse chemicus Carl Gustaf Mosander (foto) isoleerde het eerste lanthaanoxide in 1839 uit ceriumoxide. In 1923 werd voor het eerst redelijk zuiver metallisch lan­thaan bereid door elektrolyse van gesmolten lanthaanhalo­geni­den.

Voorkomen

Het aandeel van lanthaan in de aardkorst bedraagt 3,9.10-3 % (op basis van gewicht). Daarmee staat het op plaats 28 in de ranglijst van meest voorkomende elementen.

De belangrijkste lanthaanhoudende mineralen zijn:

bastnaesiet-(Ce)(Ce,La)CO3F
bastnaesiet-(Y)(Y,La)CO3F
fergusoniet-(Ce)(Ce,La,Nd)NbO4
gadoliniet-(Ce) (foto)(Ce,La,Nd,Y)2Fe,+2Be2Si2O10
lanthaniet-(Ce)(Ce,La,Nd)2(CO3)3.8H2O
lanthaniet-(La)(La,Ce)2(CO3)3.8H2O
lanthaniet-(Ni)(Nd,La)2(CO3)3.8H2O
monaziet-(Ce)(Ce,La,Nd,Th)PO4
monaziet-(La)(La,Ce,Nd)PO4
monaziet-(Nd)(Nd,La,Ce)PO4
samarskiet-(Y)(Y,Ce,U,Fe+2)3(Nb,Ta,Ti)5O16

Winning

De belangrijkste wingebieden liggen in Austra­lië, China, Mongolië, India, Brazi­lië, de Verenigde Staten van Amerika, Malei­sië, Rusland, Tanzania, Burundi, Madagaskar, Noorwegen en Zweden.

Bereiding

Vroeger

Lanthaan behoort (vanzelfsprekend)  tot de lanthaniden en de zeldzame aarden. Oorspronkelijk werden deze geschei­den op grond van (uiterst kleine) verschillen in oplosbaarheid van (hydr)oxi­den in loog of van die van hun zouten, voorna­melijk de oxalaten en sulfaten (met name de oplos­baarheid van Ln2(SO4)3.Na2SO4­.xH2O, waarin Ln één van de zeld­zame aardme­talen voorstelt). De oplosbaarheid neemt licht toe naarmate de atoommassa van het lanthanide toeneemt. De verschil­len zijn zo klein dat vele malen herkris­talli­se­ren (1.000 x was geen uitzonde­ring) noodza­ke­lijk was voor een redelijke schei­ding.

Zuiver lanthaan werd bereid door reductie van het chloride of fluoride met natrium of calcium.

Tegenwoordig

Pas toen moderne scheidingsmethoden als vloeistof extrac­tie en ionenwisseling werden ontwikkeld (ca. 1950), werd het mogelijk de zouten van de zeldza­me aarden in redelij­ke hoeveelheden te scheiden. Hierbij wordt dikwijls ge­bruik gemaakt van een waterige oplossing, die wordt geëxtraheerd met tri-n-butyl­fos­faat. Deze bewerking kan als continuproces worden uitgevoerd.

Om de lanthaniden te verkrijgen wordt monaziet behan­deld met gecon­centreerd zwavel­zuur (bij 200° C), waarbij oplos­singen ontstaan van de sulfaten van lanthaan, thorium en aanwezige lanthaniden. Na toevoegen van ammonia slaat eerst het thorium­zout neer. Na toevoegen van natri­umsulfaat slaan vervolgens de zouten van de lichtere lanthaniden neer, die na scheiding verder worden gezui­verd.

Vrij zuiver (99 %) lanthaan wordt bereid door reductie van fluoride met calcium of door elektrolyse van gesmolten lanthaanfluoride of -chloride.

Bekijk foto’s en filmpjes
filmpje icoon Lanthaan - Periodic Videos
Filmpje
Lanthaan - Periodic Videos
Bekijk het filmpje
afbeelding icoon Elektronenschillen Lanthaan
Afbeelding
Elektronenschillen Lanthaan
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Lanthaan stukje
Afbeelding
Lanthaan stukje
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Lanthaan
Afbeelding
Lanthaan
Bekijk de afbeelding
Beluister podcasts (Engels)
podcast icoon Lanthaan - Royal Society of Chemistry
Podcast
Lanthaan - Royal Society of Chemistry
Luister de podcast

Scheikunde studeren

Wat vinden zij van de studies en het werk?

studieorientatie icoon Inge studeert nu verder aan de TU Eindhoven Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Techniek & Ontwerp
Studie
Inge studeert nu verder aan de TU Eindhoven
Daarvoor rondde ze met succes de hbo-opleiding Applied Science af.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Goed persoonlijk contact met docenten Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Goed persoonlijk contact met docenten
Matthew koos na het mbo voor de opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Het mooie aan deze studie zijn de grote labs Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Het mooie aan deze studie zijn de grote labs
Studenten laten je alle ins and outs zien van hbo Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Werken aan nieuwe technieken voor windenergie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Werken aan nieuwe technieken voor windenergie
Vierdejaars student Mart vindt zijn hbo-opleiding top!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Scheikunde ontdek je pas tijdens het studeren Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Chemie
Studie
Scheikunde ontdek je pas tijdens het studeren
De studie scheikunde iets voor jou?
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent wel met serieus werk bezig Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je bent wel met serieus werk bezig
Docenten en studenten vertellen over de hbo-studie Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemische Technologie studeren in Groningen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemische Technologie studeren in Groningen
Wenke en Jeroen laten je zien wat de opleiding inhoudt.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon In het eerste jaar deed ik een project over bier Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
In het eerste jaar deed ik een project over bier
Livai was nog maar 16 jaar toen hij begon met Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Risheet doet twee hbo-opleidingen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Risheet doet twee hbo-opleidingen
Hij vertelt hoe hij de hbo-opleidingen BML en Chemie combineert.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
Hbo | Chemie
Studie
Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
De wereld van chemie is groter dan je denkt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Tom loopt stage bij Teijin Aramid Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Stage
Tom loopt stage bij Teijin Aramid
Tom is student Chemische Technologie en laat zijn stagewerkplek zien.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Vicky vond de bètavakken leuk Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Vicky vond de bètavakken leuk
Bij Chemische Technologie zit ze nu op haar plek.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Bo koos voor Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Bo koos voor Chemische Technologie
Bo is enthousiast over haar hbo-opleiding. Bekijk de filmpjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Positief bijdragen aan het leven van mensen
Hbo | Chemie
Studie
Positief bijdragen aan het leven van mensen
Anna, David en Joeri kijken terug op hun studietijd.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Je hoeft geen nerd of slimbo te zijn Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je hoeft geen nerd of slimbo te zijn
Proef de sfeer bij de opleiding Chemie in Rotterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Medicijnen maken van rotte appels Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Medicijnen maken van rotte appels
Uniek project van studenten Chemische Technologie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik leer ook van dingen naast mijn studie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik leer ook van dingen naast mijn studie
Nick studeert Chemie en heeft een top tijd.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Foute keuzes bestaan niet
Hbo | Chemie
Studie
Foute keuzes bestaan niet
Judesha vertelt over haar studiekeuze proces.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Chemie is alles op kleine schaal Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is alles op kleine schaal
Adinda neemt je mee naar de hbo-opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Hbo | Chemie
Studie
Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Lees waarom Femke koos voor het hbo na het vwo.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon We hebben hier een geweldig lab Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
We hebben hier een geweldig lab
Sanne, Justus en Boyd vertellen waarom zij kozen voor Utrecht.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent bij deze studie geen nummer!
Hbo | Chemie
Studie
Je bent bij deze studie geen nummer!
Lees hoe Marjolein Chemische Technologie vindt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Jij en chemie? Dat geloof ik niet Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Jij en chemie? Dat geloof ik niet
Elisa is nu vierdejaarsstudent Chemie in Amsterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Wij studeren Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Wij studeren Chemische Technologie
Valerie en Roel geven je een rondleiding bij hun opleiding.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde
Student Sanne vertelt over de studie Chemie aan de HAN.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is meer dan alleen maar deeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is meer dan alleen maar deeltjes
Ontdek de studie Chemische Technologie samen met Miriam!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Hbo | Chemie
Studie
Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Volgens Hylke doorgrond je met de juiste formules elk proces.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Praktijklessen vind ik leuk om te doen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Praktijklessen vind ik leuk om te doen
Nighel studeert Chemie, bekijk zijn filmpje!
Bekijk het filmpje