Lanthanoxid


Lanthanoxid

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Lanthan(III)-oxid
__ La3+      __ O2−
Allgemeines
Name Lanthanoxid
Andere Namen
  • Lanthansesquioxid
  • Dilanthantrioxid
  • Lanthan(III)-oxid
Verhältnisformel La2O3
CAS-Nummer 1312-81-8
PubChem 150906
Kurzbeschreibung

weißer, geruchloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 325,81 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

6,51 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

2315 °C[1]

Siedepunkt

4200 °C[1]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−1794,9 kJ/mol[2]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Lanthanoxid ist das Oxid des Seltenerdmetalls Lanthan.

Vorkommen

Lanthanoxid ist eine Verbindung, die aus Lanthanmineralien wie z. B.: Monazit, Cerit, Bastnäsit, Cheralith und Samarskit hergestellt wird.

Eigenschaften

Lanthanoxid ist ein weißes Pulver. Es reagiert ähnlich wie Calciumoxid mit Wasser stark exotherm unter Bildung von Lanthanhydroxid.

$ \mathrm{La_2O_3 + 3 \ H_2O \longrightarrow 2 \ La(OH)_3 } $

Darstellung

Nach der aufwendigen Abtrennung der anderen Lanthanoide aus deren Erzen wird letztendlich Lanthanoxalat gewonnen, das anschließend zu Lanthanoxid La2O3 verglüht wird.

$ \mathrm{2 \ La_2(C_2O_4)_3 + 3 \ O_2 \longrightarrow 2 \ La_2O_3 + 12 \ CO_2} $

Verwendung

  • Lanthanoxid wird in der Hauptsache zur Herstellung des reinen Metalls Lanthan verwendet. Hierfür wird es mittels Hydrogenfluorid (HF) zu Lanthanfluorid oder bei höheren Temperaturen mittels Chlor zum wasserfreiem Lanthanchlorid überführt. Beide Halogenide können dann metallothermisch mittels Calcium oder Magnesium zum Metall reduziert werden.
  • Hochreines Lanthanoxid wird in der Glasindustrie zur Herstellung hochwertiger Gläser für die Optik z. B. Kameralinsen benutzt. Jedes Objektiv der Kameras der beiden Mars Rover hatte beispielsweise mindestens eine Linse, die aus dem Schott-Lanthanglas LaFN21 hergestellt war.[3]
  • Als La-Pb-Mn-Katalysator wird es zur Abgasreinigung für Verbrennungsmotoren verwendet, da es nicht nur Kohlenstoffmonoxid zu Kohlenstoffdioxid oxidiert, sondern auch Stickoxide zu Stickstoff reduziert.
  • Es wird ferner zur Herstellung von Wolframelektroden zum Schweißen benutzt.
  • Ansonsten wird Lanthanoxid zur Herstellung anderer Lanthanverbindungen eingesetzt.

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Eintrag zu Lanthan(III)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 24. Mai 2008 (JavaScript erforderlich).
  2. Bailar et. al.: Comprehensive Inorganic Chemistry, 1973, S. 89.
  3. http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/12497/1/01-0662.pdf (abgerufen am 21. April 2011)