Оксид лантана

редактировать
Химическое соединение
Оксид лантана (III)
Оксид лантана (III)
La2O3structure.jpg
Имена
Название ИЮПАК Оксид лантана (III)
Другие названия Полуторный оксид лантана. Лантана
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.013.819 Измените это на Wikidata
Номер EC
  • 215-200-5
PubChem CID
Номер RTECS
  • OE5330000
UNII
Панель управления CompTox (EPA )
InChI
SMILES
Свойства
Химическая формула La2O3
Молярная масса 325,809 г / моль
Внешний видБелый порошок, гигроскопичный
Плотность 6,51 г / см, твердое вещество
Точка плавления 2315 ° C (4199 ° F; 2588 K)
Температура кипения 4200 ° C (7590 ° F; 4470 K)
Растворимость в воде Нерастворимый
Ширина запрещенной зоны 4,3 эВ
Магнитная восприимчивость (χ)-78,0 · 10 см / моль
Структура
Кристаллическая структура Гексагональная, hP5
Пространственная группа P-3m1, № 164
Опасности
Основные опасности Раздражающее
Паспорт безопасности Внешний SDS
Пиктограммы GHS GHS07: Вредно
Сигнальное слово GHS Предупреждение
Краткая характеристика опасности GHS H315, H319, H335
Меры предосторожности GHS P261, P280, P301 + 310, P304 +340, P305 + 351 + 338, P405, P501
NFPA 704 (огненный алмаз)четырехцветный алмаз NFPA 704 1 W
Температура вспышки Невоспламеняющийся
Родственные соединения
Прочие анионы Хлорид лантана (III)
Прочие катионы Оксид церия (III). Скандий (III) оксид. оксид иттрия (III). оксид актиния (III)
Родственные соединения,. LaSrCoO 4
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒ N (что такое ?)
Ссылки на ink

Оксид лантана, также известное как лантана, химическая формула La 2O3, представляет собой неорганическое соединение, содержащее редкоземельный элемент лантан и кислород. Он используется в некоторых сегнетоэлектрических материалах, как компонент оптических материалов, а также в качестве сырья для определенных катализаторов, среди прочего.

Содержание

  • 1 Свойства
  • 2 Структура
  • 3 Элементы, полученные из лантаны
  • 4 Синтез
  • 5 Реакции
  • 6 Использование и приложения
  • 7 Ссылки

Свойства

La2O3порошок

Оксид лантана представляет собой белое твердое вещество без запаха, не растворимое в воде, но растворимое в разбавленной кислоте. В зависимости от pH соединения могут быть получены различные кристаллические структуры. La 2O3гигроскопичен; в атмосфере он со временем впитывает влагу и превращается в гидроксид лантана. Оксид лантана имеет полупроводниковые свойства p-типа и ширину запрещенной зоны примерно 5,8 эВ. Его среднее удельное сопротивление при комнатной температуре составляет 10 кОм · см, которое уменьшается с увеличением температуры. La 2O3имеет самую низкую энергию решетки среди оксидов редкоземельных элементов, с очень высокой диэлектрической проницаемостью, ε = 27.

Структура

При низких температурах La 2O3имеет гексагональную кристаллическую структуру AM 2O3. Атомы металла La окружены 7-координатной группой атомов O, ионы кислорода находятся в октаэдрической форме вокруг атома металла, и есть один ион кислорода над одной из октаэдрических граней. С другой стороны, при высоких температурах оксид лантана превращается в кубическую кристаллическую структуру C-M 2O3. Ион La окружен шестью ионами O в гексагональной конфигурации.

Элементы, полученные из лантаны

Несколько элементов были обнаружены в результате длительного анализа и разложения руды гадолинита. По мере постепенного анализа руды остатку сначала присвоили метку церий, затем лантана, а затем иттрия, эрбия и тербия. В порядке даты открытия список элементов включает церий, лантан, эрбий, тербий, иттрий, иттербий, гольмий, тулий, скандий, празеодим, неодим и диспрозий. Некоторые из этих новых элементов были открыты или выделены Карлом Густавом Мосандером в 1830-х и 1840-х годах.

Синтез

Оксид лантана может быть кристаллизован в несколько полиморфов.

Для получения гексагонального La 2O3распыляется 0,1 М раствор LaCl 3. на предварительно нагретую основу, обычно сделанную из халькогенидов металлов. Процесс можно рассматривать как протекающий в две стадии - гидролиз с последующей дегидратацией:

2 LaCl 3 + 3 H 2 O → La (OH) 3 + 3 HCl
2 La (OH) 3 → La 2O3+ 3 H 2O

Альтернативный способ получения гексагонального La 2O3включает осаждение номинального La (OH) 3 из водного раствора с использованием комбинации 2,5% NH 3 и поверхностно-активного вещества додецилсульфата натрия с последующим нагреванием и перемешиванием в течение 24 часов при 80 ° C:

2 LaCl 3 + 3 H 2 O + 3 NH 3 → La (OH) 3 + 3 NH 4Cl

Другие пути включают:

2 La 2S3+ 3 CO 2 → 2 La 2O3+ 3 CS 2

Реакции

Оксид лантана используется в качестве добавки для выработки определенных сегнетоэлектриков. материалы, такие как Bi 4Ti3O12, легированный La (BLT). Оксид лантана используется в оптических материалах; часто оптические стекла легируют La 2O3для улучшения показателя преломления, химической стойкости и механической прочности стекла.

3 B 2O3+ La 2O3→ 2 La (BO 2)3

Когда эта реакция 1: 3 смешивается со стеклянным композитом, высокая молекулярная масса лантана вызывает увеличение гомогенной смеси расплав, который приводит к более низкой температуре плавления. Добавление La 2O3в расплав стекла приводит к более высокой температуре стеклования с 658 ° C до 679 ° C.Добавление также приводит к более высокой плотности, микротвердости и преломлению индекс стекла.

Использование и применение

La2O3используется для изготовления оптических стекол, которым этот оксид придает повышенную плотность, показатель преломления и твердость. Вместе с оксидами вольфрама, тантал и торий, La 2O3повышают устойчивость стекла к воздействию щелочи. La 2O3является ингредиентом для производства пьезоэлектрика и термоэлектрические материалы. Преобразователи выхлопных газов автомобилей содержат La 2O3. La 2O3также используется в усиливающих экранах для рентгеновских изображений, люминофорах, а также в диэлектрических и проводящих материалах. дружище. Излучает яркое свечение.

La2O3был исследован на предмет окислительного связывания метана..

La2O3Пленки могут быть нанесены множеством различных методов, включая химическое осаждение из паровой фазы, осаждение атомного слоя, термическое окисление, распыление и пиролиз распылением. Осаждение этих пленок происходит в интервале температур 250–450 ° C. Поликристаллические пленки образуются при 350 ° C.

La2O3вольфрамовые электроды заменяют торированные вольфрамовые электроды при дуговой сварке вольфрамовым электродом (TIG) из-за проблем безопасности, связанных с радиоактивностью тория.

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-26 13:18:25
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте