Lantanio - La

Lantanio: caratteristiche, composti, utilizzo e metodo di produzione del Lantanio

Il lantanio fu scoperto come ossido nel minerale cerite e quindi isolato da C.G. Mosander nel 1839 dagli ossidi di neodimio e praseodimio. È un elemento non molto abbondante in natura, essendo presente nella crosta terrestre (mai libero, ma in composti corrispondenti al suo stato di ossidazione +3) in quantità pari allo 0,002% circa. Pur non appartenendo propriamente ai lantanidi, a causa della somiglianza nelle dimensioni e configurazioni elettroniche degli ioni tripositivi, si trova sempre associato ad alcuni di questi, soprattutto al cerio e all'europio, nei loro minerali. In particolare si trova nei minerali del cerio quali il fosfato monazite, il fluorocarbonato bastnaesite e i silicati cerile e allanite.

Il lantanio è un metallo lucente e malleabile. Si comporta da energico riducente, tendendo a formare composti corrispondenti al suo numero di ossidazione +3. Infatti il lantanio si ossida nell'aria anche a bassa temperatura, reagisce con gli acidi minerali anche diluiti e decompone l'acqua con svolgimento di idrogeno. Alle temperature opportune reagisce con tutti i non-metalli, mentre ad alta temperatura riduce diversi ossidi stabili quali per esempio quelli di calcio, magnesio e silicio.

Lantanio: composti

I composti più stabili del lantanio corrispondono al suo numero di ossidazione +3.

L'idrossido di lantanio La(OH)3, si ottiene come precipitato bianco per aggiunta di un idrossido alcalino a una soluzione di un sale di lantanio; per disidratazione dell'idrossido a 300-400°C si prepara il triossido di dilantanio, La2O3, composto che viene usato nei vetri ottici al boro-silicio per migliorarne le caratteristiche e in talune apparecchiature elettroniche.

Tra gli altri composti si possono ricordare il tricloruro di lantanio, solubile in acqua e che da questa cristallizza come eptaidrato LaCl3∙7H2O, e i diversi solfuri di lantanio (LaS, La2S3, La2S4, La3S4).

Lantanio: utilizzo

Il lantanio metallico trova impieghi (come, tale, o in lega con il cerio e altri lantanidi nel cosiddetto “mischmetal”) nella metallurgia di leghe ferrose e non ferrose: infatti, agendo da riducente, è in grado di rimuovere da queste l'ossigeno, l'idrogeno, lo zolfo e altri elementi, migliorandone le caratteristiche.

Lantanio: metodo di produzione

Per disgregazione dei minerali con acido solforico si ottiene una soluzione, dalla quale viene allontanato il cerio sfruttando il fatto che solo questo elemento può venire ossidato dallo stato +3 a quello +4. Per la separazione del lantanio dai lantanidi può essere utilizzato il metodo dello scambio ionico in presenza di un agente complessante. Il lantanio metallico può essere ottenuto per riduzione con calcio a 1500°C del trifluoruro di lantanio, a sua volta preparato dall'ossido.