Lanthan / Lanthanum

Lanthan (57) [La]

Ordnungszahl    
CAS-Nummer        
Anteil Erdhülle           
Relat. Atommasse     Atomradius      
Schmelzpunkt             Siedepunkt      Oxidationszahlen  
Dichte                         Elektronegativität      
Elektronenkonfig.     
Natürl. Häufigkeit     

58
7440-10-0
 5,2 ppm                     140,90766                          185 (247) pm                      935 °C  
3130 °C  
3, 4, 2
6,475 g/cm³   
1,13 (Pauling)     [Xe]4f²6s²
Ce-136: 0,185%

GHS Gefahrenstoffkennzeichnung (Pulver): 

H: 250

P: 222-231-422

EU-Gefahrenstoffkennzeichnung (Pulver):     

R: 17

S: keine S-Sätze

Geschichte

Bereits 1839 konnte der Chemiker Carl Gustav Mosander aus einer Cerit-Erde ein Stoffgemisch herstellen, welches er als Didym-Erde bezeichnete. 1841 extrahierte er die “Seltene Erde” Didym aus verunreinigtem Lanthanoxid. 1874 bemerkte Per Teodor Cleve, dass es sich bei Didym um zwei verschiedene Elemente handelte. Im Jahr 1879 isolierte Lecoq de Boisbaudran Samarium aus Didym, das er aus dem Mineral Samarskit gewann.

1885 wies der österreichischen Chemiker und Unternehmer Carl Auer von Welsbach (1858-1929) in der Didym-Erde zwei neue, unterscheidlich gefärbte Oxide nach. Praseodymoxid und Neodymoxid. Das Praseodym wurde nach dem griechischen Begriff prásino didymo benannt, was soviel bedeutet wie “grüner Zwilling”. Einige Zeit später gelang es erstmal reines metallisches Praseodym zu isolieren.

 

Physikalische und Chemische Eigenschaften

Praseodym in Reinform ist ein silbrig-weiß glänzendes, relativ weiches, permanentmagnetisches Metall mit einem leichten gelblichen Farbton. Bei 798 °C wandelt sich das hexagonale α-Pr in das kubisch-raumzentrierte β-Pr um. Bei Kontakt mit Luft läuft Praseodym unter Bildung von lauchgrünen Oxidhydraten an. Es ist in Luft etwas korrosionsbeständiger als die Seltenerdelemente Europium, Lanthan oder Cer, bildet aber leicht eine grüne Oxidschicht aus, die an der Luft abblättert. Praseodym sollte somit unter Luftabschluss aufbewahrt werden. Praseodym entzündet sich beim Erhitzen mit einem Brenner und verbrennt zu Praseodymoxid. Bei Kontakt mit Wasser und verdünnter Salzsäure reagiert es unter Wasserstoffentwicklung. Das Salz der Schwefelsäure, das Praseodymsulfat Pr2(SO4)2 • 8 H2O, bildet grüne Kristalle und löst sich im Wasser mit grüner Lösung.

 

Natürliches Praseodym besteht nur aus dem stabilen Isotop 141Pr. Es sind 38 weiter Isotope bekannt, diese sind allesamt radioaktiv und haben meist relativ kurze Halbwertszeiten zwischen 33 Sekunden und 2 Wochen.

Verwendung

Legierungen mit Cobalt und Eisen eignen sich zur Herstellung von leistungsfähigen Dauermagneten. Hochfeste und beständige Legierungen mit Magnesium und Praseodym werden im Flugzeugbau verwendet.

Praseodymoxide färben Gläser und Emaille grün. In Schutzgläsern beim Schweißen absorbieren sie das UV-Licht. Weitere Anwendung findet Praseodym in der Kristallzucht.

Herstellung

Nachdem die Erze mit den Lanthanoiden durch Flotation angereichert wurden erfolgt eine Umwandlung in Halogenide, anschließend trennt man die Metalle durch Ionenaustausch-Chromatografie, Extraktion oder fraktioniert Kristallisation. Die Gewinnung des Metalls erfolgt durch eine Schmelzflusselektrolyse oder durch Reduktion der Metallhalogenide mit Calcium.

Toxikologie

Aufgrund der chemischen Ähnlichkeit ist die Wirkung der einzelnen Lanthanoide und deren Verbindungen auf den Menschen relativ ähnlich. Das feinverteilte Metall, die Oxide und Hydroxide reizen Augen und Schleimhäute. Die löslichen Verbindungen können sich in der Leber und in den Knochen anreichern. Da die Lanthanide meist nur in geringen Mengen inhaliert werden liegen für eine toxikologische Beurteilung bisweilen zu wenig Daten vor. Für den korrekten Umgang mit diesem Element beachten Sie bitte GHS und EU Gefahrensätze im oberen Bereich.