Úvod
Lantán (La) je chemický prvok, ktorý otvára skupinu lantanoidov. Je to mäkký, kujný a striebrolesklý kov, ktorý je natoľko mäkký, že sa dá krájať nožom. Na vzduchu rýchlo oxiduje, stráca svoj lesk a pokrýva sa vrstvou oxidu. Jeho protónové číslo je 57 a patrí medzi kovy vzácnych zemín. V prírode sa nevyskytuje v čistej forme, ale je súčasťou minerálov ako monazit a bastnäsit. Získava sa z týchto rúd zložitým procesom, často ako vedľajší produkt pri ťažbe iných prvkov vzácnych zemín.
Vlastnosti
Lantán (La) je striebristobiely, mäkký a kujný kov, ktorý je prvým prvkom skupiny lantanoidov. Jeho protónové číslo je 57. Na vzduchu rýchlo oxiduje a stráca svoj kovový lesk, pričom sa pokrýva vrstvou oxidu. Patrí medzi veľmi reaktívne prvky; reaguje s vodou za uvoľnenia vodíka a ľahko sa rozpúšťa v zriedených kyselinách. Jeho najbežnejší a najstabilnejší oxidačný stav je +3. V jemne rozptýlenej forme je pyroforický, čo znamená, že sa môže na vzduchu samovoľne vznietiť. Teplota topenia je približne 920 °C, čo je relatívne nízka hodnota pre kov.
Pôvod názvu
Názov lantán pochádza z gréckeho slova „lanthanein“, ktoré v preklade znamená „byť skrytý“ alebo „ležať v úkryte“. Tento názov odráža skutočnosť, že prvok bol dlho skrytý v mineráloch céru a jeho objaviteľovi sa ho podarilo izolovať až po dlhom a náročnom úsilí.
Objav
Objav lantánu sa datuje do roku 1839 a pripisuje sa švédskemu chemikovi Carlovi Gustafovi Mosanderovi. Pri štúdiu vzoriek dusičnanu ceritého si všimol nečistotu, ktorú sa mu podarilo oddeliť. Zistil, že ide o oxid nového prvku. Názov „lantán“ odvodil z gréckeho slova „lanthanein“, čo v preklade znamená „skrývať sa“ alebo „byť skrytý“. Tento názov výstižne odrážal skutočnosť, že prvok sa dlho skrýval v ceritových mineráloch bez toho, aby si ho niekto všimol. Čistý kovový lantán bol izolovaný až o mnoho rokov neskôr.
Výskyt v prírode
Lantán sa v prírode nevyskytuje v čistej, elementárnej forme. Je súčasťou rôznych minerálov vzácnych zemín, pričom jeho najvýznamnejšími zdrojmi sú monazit a bastnäzit. Tieto rudy obsahujú zmes viacerých lantanoidov. Získavanie lantánu je zložitý a viacstupňový proces. Ruda sa najprv drví a následne sa chemicky spracováva, zvyčajne lúhovaním kyselinami. Jednotlivé lantanoidy sa od seba oddeľujú pomocou sofistikovaných metód, ako je iónová výmena alebo extrakcia rozpúšťadlom. Finálnym krokom je redukcia jeho zlúčenín, napríklad elektrolýzou taveniny chloridu lantanitého, čím sa získa čistý kov.
Využitie
Lantán je kľúčovým prvkom využívaným v mnohých moderných technológiách. Nachádza sa v zliatinách, ako je mischmetal, ktorý je dôležitou súčasťou kamienkov do zapaľovačov. V hutníctve jeho pridanie do ocele výrazne zlepšuje jej tvárnosť. Sklársky priemysel ho oceňuje pri výrobe špeciálnych optických skiel pre vysokokvalitné šošovky fotoaparátov a teleskopov, keďže zvyšuje index lomu a znižuje nežiaducu disperziu svetla. Zohráva tiež dôležitú úlohu ako katalyzátor v procesoch krakovania ropy. Nájdeme ho aj v anódach nikel-metal hydridových batérií, poháňajúcich hybridné automobily. V prírode sa nevyskytuje voľne, ale niektoré baktérie ho využívajú.
Zlúčeniny
Ľudskou činnosťou vzniká množstvo špecifických zlúčenín lantánu. Kľúčový je oxid lantanitý (La₂O₃), biely prášok a základná zložka pri výrobe optických skiel. V medicíne sa uhličitan lantanitý používa ako liečivo na viazanie nadbytočných fosfátov u pacientov s ochorením obličiek. Extrémne tvrdý hexaborid lantanitý (LaB₆) slúži ako vysokovýkonná katóda v elektrónových mikroskopoch vďaka schopnosti emitovať elektróny. Chlorid lantanitý sa využíva v biochemickom výskume. V prírode sa lantán nachádza len v zlúčeninách, hlavne v komplexných mineráloch ako monazit, čo je fosforečnan, a bastnäzit, fluoro-uhličitan vzácnych zemín.
Zaujímavosti
Lantán je prototypom a prvým prvkom celej skupiny chemických prvkov nazývaných lantanoidy, ktorá po ňom nesie svoje meno. Napriek zaradeniu medzi kovy vzácnych zemín nie je v prírode vôbec vzácny; v zemskej kôre je jeho výskyt porovnateľný s olovom. Ide o veľmi mäkký, kujný a ťažný kov striebornobielej farby, ktorý možno ľahko krájať nožom. Na vzduchu rýchlo oxiduje a stráca lesk, pričom sa pokrýva vrstvou bieleho oxidu. Pomerne prudko reaguje aj so studenou vodou, pričom uvoľňuje plynný vodík. V prírode sa vyskytuje takmer výlučne ako jeden stabilný izotop.
