Lanthan La

Entdeckung

1839 untersuchte der schwedische Chemiker Carl Gustaf Mosander, ein Schüler von Berzelius, die Ceriterde, die man damals für das Oxid eines einzigen Elements hielt. Indem er Cernitrat durch Erhitzen teilweise zersetzte und mit verdünnter Salpetersäure extrahierte, erhielt er ein neues Oxid, das sich von dem des Cers unterschied.

Mosander nannte es Lanthana, weil es in der Ceriterde „verborgen“ gewesen war. Später stellte er fest, dass die Lanthana selbst noch einen weiteren Stoff enthielt, den er Didym nannte; Didym wurde schließlich in Praseodym und Neodym aufgetrennt.

Weil sich die Seltenen Erden chemisch so ähnlich sind, war ihre Trennung mühsam, und einigermaßen reines Lanthanmetall wurde erst 1923 hergestellt.

Herkunft des Namens

Der Name kommt vom griechischen lanthanein, „verborgen sein“, als Erinnerung daran, wie es sich in Cermineralen versteckt hielt. Das Symbol ist La, und die gesamte Reihe der Lanthanoide ist nach ihm benannt.

Wichtigste Verwendungen

• Erdölraffination: Lanthan stabilisiert die Zeolithe in Katalysatoren für das katalytische Wirbelschichtcracken und hilft Raffinerien, mehr Rohöl in Benzin umzuwandeln. Das ist eine seiner größten Anwendungen.
• Nickel-Metallhydrid-Akkus: Legierungen auf Lanthanbasis nehmen in den negativen Elektroden von Hybridauto-Batterien und Akkus Wasserstoff auf und geben ihn wieder ab.
• Optisches Glas: Lanthanoxid verleiht Glas einen hohen Brechungsindex bei geringer Dispersion und ermöglicht dünnere, schärfere Kamera- und Teleskoplinsen.
• Elektronenquellen: Kathoden aus Lanthanhexaborid erzeugen helle Elektronenstrahlen in Elektronenmikroskopen.
• Medizin: Lanthancarbonat ist ein Phosphatbinder, der bei Nierenkranken den Phosphatspiegel im Blut senkt.
• Sonstiges: Es ist Bestandteil von Cer-Mischmetall, der Seltenerdlegierung in Feuersteinen von Feuerzeugen.

Isotope

Natürliches Lanthan besteht aus stabilem Lanthan-139 (etwa 99,9 %) und einer Spur radioaktiven Lanthan-138 (etwa 0,09 %), das eine Halbwertszeit von rund 100 Milliarden Jahren hat. Lanthan-140 (Halbwertszeit etwa 1,7 Tage) entsteht aus dem Zerfall des Spaltprodukts Barium-140 und wird in der Reaktorforschung und Strahlungsüberwachung gemessen.

Im Alltag

Lanthan wird zusammen mit anderen Seltenen Erden aus Erzen wie Bastnäsit und Monazit gewonnen; China ist der größte Produzent.

Seine Giftigkeit ist relativ gering, doch das Metallpulver kann sich an der Luft entzünden, und Staub seiner Verbindungen kann die Lunge reizen. Im Alltag begegnet es uns in Hybridauto-Akkus, Kameraobjektiven und manchen Aquarienprodukten, die Phosphat entfernen. In der Forschung machte Lanthanhydrid Schlagzeilen, weil es bei relativ hohen Temperaturen – nur einige Dutzend Grad unter 0 °C – supraleitend wird, allerdings nur unter enormem Druck.