Лантаноиды

Лантаноиды

Химические элементы, которые в системе Менделеева (в ее VI периоде) находятся за лантаном и сходны с ним по свойствам — это и есть лантаноиды. Их всего 14, номера 58-71.

Характеристики

Семейство лантаноидов состоит из следующих элементов:

• церия;
• празеодима;
• неодима;
• прометия;
• самария;
• европия;
• гадолиния;
• тербия;
• диспрозия;
• гольмия;
• эрбия;
• тулия;
• иттербия;
• лютеция.

Все они являются редкоземельными металлами. Цвет — серебристо-белый. Условное деление предполагает две подгруппы: цериевая и иттириевая. В первую, легкую группу, входят элементы в диапазоне церий-европий, во вторую, тяжелую группу — гадолиний-лютеций.

В природе лантаноиды являются сопутствующими по отношению друг к другу, в чистом виде попадаются довольно редко. Встретить их можно наиболее часто в породах, в которых большой процент щелочных элементов и гранитоидах.

Они пластичны, поэтому прокатке и ковке поддаются легко. Их химическая активность позволяет составлять стойкие оксиды, сульфиды, а также галогены. Эти редкоземельные металлы вступают в реакцию с биоэлементами.

Лантаноиды могут растворяться в кислотах — азотной, соляной, серной и разлагать воду. Устойчивы эти элементы в фосфорной, плавиковой кислотах за счет образующихся защитных пленок малорастворимых солей. Со многими органическими соединениями они создают комплексные соединения, в том числе с этилендиаминтетрауксусной, лимонной кислотами.

Основные свойства:

• прочность;
• пластичность;
• парамагнетизм;
• плотность — 5,1-9,3 г/смᶾ;
• твердость — 40-70 кг/ммᶾ;
• температура плавления — 920-1497 ⁰C.

При низких температурах лантаноиды становятся ферромагнетиками. В случае наличия минимального процента примесей появляется высокая электропроводность. Промышленным путем получают лантаноиды путем восстановления кальцием в чистом виде соответствующих галогенидов либо способом электролиза расплавов.

Применение

Применяют лантаноиды в качестве добавок к чугунам, сталям, другим сплавам. Они повышают механическую- и жаропрочность, коррозионную стойкость. Используя лантаноиды, получают стекло специальных сортов.

Соединения элементов этой группы нашли применение в изготовлении светящихся составов, красок, лаков. В радиоэлектронике их используют для изготовления катодов, в лазерных материалах, в интегральных схемах, как подложки. В приборах ночного видения, телевидения, радиолокации применяют сульфиды лантаноидов. Востребованы они в текстильной промышленности, производстве кожи.