Lantano - Lanthanum

Lantano,  57 La
Lantano-2.jpg
Lantano
Pronunciación / L æ n theta ə n əm / ( LAN -thə-nəm )
Apariencia blanco plateado
Peso atómico estándar A r, estándar (La) 138.905 47 (7)
Lantano en la tabla periódica
Hidrógeno Helio
Litio Berilio Boro Carbón Nitrógeno Oxígeno Flúor Neón
Sodio Magnesio Aluminio Silicio Fósforo Azufre Cloro Argón
Potasio Calcio Escandio Titanio Vanadio Cromo Manganeso Planchar Cobalto Níquel Cobre Zinc Galio Germanio Arsénico Selenio Bromo Criptón
Rubidio Estroncio Itrio Circonio Niobio Molibdeno Tecnecio Rutenio Rodio Paladio Plata Cadmio Indio Estaño Antimonio Telurio Yodo Xenón
Cesio Bario Lantano Cerio Praseodimio Neodimio Prometeo Samario Europio Gadolinio Terbio Disprosio Holmio Erbio Tulio Iterbio Lutecio Hafnio Tantalio Tungsteno Renio Osmio Iridio Platino Oro Mercurio (elemento) Talio Dirigir Bismuto Polonio Astatine Radón
Francio Radio Actinio Torio Protactinio Uranio Neptunio Plutonio Americio Curio Berkelio Californio Einstenio Fermio Mendelevio Nobelio Lawrencio Rutherfordio Dubnium Seaborgio Bohrium Hassium Meitnerio Darmstadtium Roentgenio Copérnico Nihonium Flerovio Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
-

La

Ac
bariolantanocerio
Número atómico ( Z ) 57
Grupo grupo n / a
Período período 6
Cuadra   f-bloque
Configuración electronica [ Xe ] 5d 1 6s 2
Electrones por capa 2, 8, 18, 18, 9, 2
Propiedades físicas
Fase en  STP sólido
Punto de fusion 1193  K (920 ° C, 1688 ° F)
Punto de ebullición 3737 K (3464 ° C, 6267 ° F)
Densidad (cerca de  rt ) 6.162 g / cm 3
cuando es líquido (a  mp ) 5,94 g / cm 3
Calor de fusión 6,20  kJ / mol
Calor de vaporización 400 kJ / mol
Capacidad calorífica molar 27,11 J / (mol · K)
Presión de vapor (extrapolada)
P  (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
en  T  (K) 2005 2208 2458 2772 3178 3726
Propiedades atómicas
Estados de oxidación 0, +1, +2, +3 (un óxido fuertemente básico )
Electronegatividad Escala de Pauling: 1,10
Energías de ionización
Radio atómico empírico: 187  pm
Radio covalente 207 ± 8 pm
Líneas de color en un rango espectral
Líneas espectrales de lantano
Otras propiedades
Ocurrencia natural primordial
Estructura cristalina doble hexagonal compacta (DHCP)
Estructura de cristal de doble empaquetadura hexagonal para lantano
Velocidad de sonido varilla fina 2475 m / s (a 20 ° C)
Expansión térmica α, poli: 12,1 µm / (m⋅K) (a  rt )
Conductividad térmica 13,4 W / (m⋅K)
Resistividad electrica α, poli: 615 nΩ⋅m (a  rt )
Orden magnético paramagnético
Susceptibilidad magnética molar +118,0 × 10 −6  cm 3 / mol (298 K)
El módulo de Young Forma α: 36,6 GPa
Módulo de corte Forma α: 14,3 GPa
Módulo de volumen Forma α: 27,9 GPa
Relación de Poisson forma α: 0,280
Dureza de Mohs 2.5
Dureza Vickers 360–1750 MPa
Dureza Brinell 350–400 MPa
Número CAS 7439-91-0
Historia
Descubrimiento Carl Gustaf Mosander (1838)
Isótopos principales del lantano
Isótopo Abundancia Vida media ( t 1/2 ) Modo de decaimiento Producto
137 La syn 6 × 10 4  y ε 137 Ba
138 La 0,089% 1,05 × 10 11  y ε 138 Ba
β - 138 Ce
139 La 99,911% estable
Categoría Categoría: Lantano
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El lantano es un elemento químico con el símbolo La y número atómico 57. Es un metal blando , dúctil , de color blanco plateado que se empaña lentamente cuando se expone al aire. Es el epónimo de la serie de lantánidos , un grupo de 15 elementos similares entre el lantano y el lutecio en la tabla periódica , de los cuales el lantano es el primero y el prototipo. El lantano se cuenta tradicionalmente entre los elementos de tierras raras . El estado de oxidación habitual es +3. El lantano no tiene ningún papel biológico en los seres humanos, pero es esencial para algunas bacterias. No es particularmente tóxico para los humanos, pero muestra cierta actividad antimicrobiana.

El lantano suele aparecer junto con el cerio y otros elementos de tierras raras. El lantano fue encontrado por primera vez por el químico sueco Carl Gustaf Mosander en 1839 como una impureza en el nitrato de cerio , de ahí el nombre lantano , del griego antiguo λανθάνειν ( lanthanein ), que significa "permanecer escondido". Aunque está clasificado como un elemento de tierras raras, el lantano es el vigésimo octavo elemento más abundante en la corteza terrestre, casi tres veces más abundante que el plomo . En minerales como la monacita y la bastnäsita , el lantano constituye aproximadamente una cuarta parte del contenido de lantánidos. Se extrae de esos minerales mediante un proceso de tal complejidad que el metal de lantano puro no se aisló hasta 1923.

Los compuestos de lantano tienen numerosas aplicaciones como catalizadores , aditivos en vidrio, lámparas de arco de carbono para luces de estudio y proyectores, elementos de encendido en encendedores y antorchas, cátodos de electrones , centelleadores , electrodos de soldadura por arco de tungsteno con gas y otras cosas. El carbonato de lantano se usa como aglutinante de fosfato en casos de niveles altos de fosfato en la sangre que se observan con insuficiencia renal .

Caracteristicas

Físico

El lantano es el primer elemento y prototipo de la serie de lantánidos. En la tabla periódica, aparece a la derecha del bario de metal alcalinotérreo y a la izquierda del lantánido cerio. Su ubicación ha sido cuestionada, pero la mayoría de los que estudian el asunto junto con un informe provisional de la IUPAC de 2021 consideran que el lantano está mejor ubicado como el primero de los elementos del bloque f. Los 57 electrones de un átomo de lantano están dispuestos en la configuración [Xe] 5d 1 6s 2 , con tres electrones de valencia fuera del núcleo del gas noble. En las reacciones químicas, lantano casi siempre da estos tres electrones de valencia de los 5d y 6s subcapas para formar el estado de oxidación +3, el logro de la configuración estable del gas noble anterior xenón . También se conocen algunos compuestos de lantano (II), pero son mucho menos estables.

Entre los lantánidos, el lantano es excepcional ya que no tiene electrones 4f como un solo átomo en fase gaseosa. Por lo tanto, es solo muy débilmente paramagnético , a diferencia de los lantánidos posteriores fuertemente paramagnéticos (con las excepciones de los dos últimos, iterbio y lutecio , donde la capa 4f está completamente llena). Sin embargo, la capa 4f del lantano puede ocuparse parcialmente en entornos químicos y participar en la unión química. Por ejemplo, los puntos de fusión de los lantánidos trivalentes (todos menos el europio y el iterbio) están relacionados con el grado de hibridación de los electrones 6s, 5d y 4f (disminuyendo al aumentar la participación de 4f), y el lantano tiene el segundo punto de fusión más bajo. entre ellos: 920 ° C. (El europio y el iterbio tienen puntos de fusión más bajos porque deslocalizan alrededor de dos electrones por átomo en lugar de tres). Esta disponibilidad química de orbitales f justifica la ubicación del lantano en el bloque f a pesar de su configuración anómala del estado fundamental (que es simplemente el resultado de una fuerte repulsión interelectrónica, lo que hace que sea menos rentable ocupar la capa 4f, ya que es pequeña y está cerca de los electrones del núcleo).

Los lantánidos se vuelven más duros a medida que se atraviesa la serie: como era de esperar, el lantano es un metal blando. El lantano tiene una resistividad relativamente alta de 615 nΩm a temperatura ambiente; en comparación, el valor del buen conductor de aluminio es de solo 26,50 nΩm. El lantano es el menos volátil de los lantánidos. Como la mayoría de los lantánidos, el lantano tiene una estructura cristalina hexagonal a temperatura ambiente. A 310 ° C, el lantano cambia a una estructura cúbica centrada en la cara , y a 865 ° C, cambia a una estructura cúbica centrada en el cuerpo .

Químico

Como se esperaba de las tendencias periódicas , el lantano tiene el mayor radio atómico de los lantánidos. Por lo tanto, es el más reactivo entre ellos, se empaña con bastante rapidez en el aire, se vuelve completamente oscuro después de varias horas y puede quemarse fácilmente para formar óxido de lantano (III) , La 2 O 3 , que es casi tan básico como el óxido de calcio . Una muestra centímetros de tamaño de lantano se corroe por completo en un año como su óxido descostra fuera como el hierro óxido , en lugar de formar un revestimiento de óxido de protección, como aluminio , escandio, itrio, y lutecio. El lantano reacciona con los halógenos a temperatura ambiente para formar los trihaluros, y al calentarse forma compuestos binarios con los no metales nitrógeno, carbono, azufre, fósforo, boro, selenio, silicio y arsénico. El lantano reacciona lentamente con el agua para formar hidróxido de lantano (III) , La (OH) 3 . En ácido sulfúrico diluido , el lantano forma fácilmente el ion tripositivo acuoso [La (H 2 O) 9 ] 3+ : este es incoloro en solución acuosa ya que La 3+ no tiene electrones dof. El lantano es la base más fuerte y dura entre los elementos de tierras raras , lo cual se espera nuevamente por ser el más grande de ellos.

Isótopos

Extracto de la tabla de nucleidos que muestra los isótopos estables (negro) desde el bario ( Z = 56 ) hasta el neodimio ( Z = 60 ).

Naturalmente ocurre lantano se compone de dos isótopos, el establo 139 La y la primordial radioisótopo de vida larga 138 La. 139 La es de lejos el más abundante, por lo que hasta 99,910% de lantano natural: se produce en la s-proceso ( captura lenta de neutrones , que ocurre en estrellas de masa baja a media) y el proceso r (captura rápida de neutrones, que ocurre en supernovas de colapso del núcleo ). Es el único isótopo estable de lantano. El isótopo 138 La, muy raro, es uno de los pocos núcleos impares primordiales , con una vida media larga de 1,05 × 10 11  años. Es uno de los núcleos p ricos en protones que no se pueden producir en los procesos s o r . 138 La, junto con el aún más raro 180m Ta , se produce en el proceso ν, donde los neutrinos interactúan con núcleos estables. Todos los demás isótopos de lantano son sintéticos : con la excepción del 137 La con una vida media de aproximadamente 60.000 años, todos tienen una vida media de menos de un día y la mayoría tiene una vida media de menos de un minuto. Los isótopos 139 La y 140 La se producen como productos de fisión del uranio.

Compuestos

El óxido de lantano es un sólido blanco que se puede preparar por reacción directa de sus elementos constituyentes. Debido al gran tamaño del ion La 3+ , La 2 O 3 adopta una estructura hexagonal de 7 coordenadas que cambia a la estructura de 6 coordenadas de óxido de escandio (Sc 2 O 3 ) y óxido de itrio (Y 2 O 3 ) en alta temperatura. Cuando reacciona con el agua, se forma hidróxido de lantano: se desprende mucho calor en la reacción y se escucha un silbido. El hidróxido de lantano reaccionará con el dióxido de carbono atmosférico para formar el carbonato básico.

El fluoruro de lantano es insoluble en agua y se puede utilizar como prueba cualitativa de la presencia de La 3+ . Los haluros más pesados ​​son todos compuestos delicuescentes muy solubles . Los haluros anhidros se producen por reacción directa de sus elementos, ya que el calentamiento de los hidratos provoca la hidrólisis: por ejemplo, el calentamiento de LaCl 3 hidratado produce LaOCl.

El lantano reacciona exotérmicamente con hidrógeno para producir el dihidruro LaH 2 , un compuesto conductor negro, pirofórico , quebradizo y con estructura de fluoruro de calcio . Este es un compuesto no estequiométrico, y es posible una mayor absorción de hidrógeno, con una pérdida concomitante de conductividad eléctrica, hasta que se alcanza el LaH 3 más salino . Como LaI 2 y LaI, LaH 2 es probablemente un compuesto electrido .

Debido al gran radio iónico y la gran electropositividad de La 3+ , no hay mucha contribución covalente a su enlace y, por lo tanto, tiene una química de coordinación limitada , como el itrio y los otros lantánidos. El oxalato de lantano no se disuelve mucho en soluciones de oxalato de metal alcalino y [La (acac) 3 (H 2 O) 2 ] se descompone alrededor de 500 ° C. El oxígeno es el átomo donante más común en los complejos de lantano, que son en su mayoría iónicos y con frecuencia tienen números de coordinación altos superiores a 6: 8 es el más característico, formando estructuras cuadradas antiprismáticas y dodecadeltaédricas . Estas especies de altas coordenadas, que alcanzan el número de coordinación 12 con el uso de ligandos quelantes como en La 2 (SO 4 ) 3 · 9H 2 O, a menudo tienen un bajo grado de simetría debido a factores estereoquímicos.

La química del lantano tiende a no implicar enlaces π debido a la configuración electrónica del elemento: por lo tanto, su química organometálica es bastante limitada. Los compuestos de organolantano mejor caracterizados son el complejo ciclopentadienilo La (C 5 H 5 ) 3 , que se produce al hacer reaccionar LaCl 3 anhidro con NaC 5 H 5 en tetrahidrofurano , y sus derivados sustituidos con metilo.

Historia

Carl Gustaf Mosander , descubridor del lantano

En 1751, el mineralogista sueco Axel Fredrik Cronstedt descubrió un mineral pesado de la mina en Bastnäs , más tarde llamado cerita . Treinta años después, Wilhelm Hisinger , de quince años , de la familia propietaria de la mina, envió una muestra a Carl Scheele , quien no encontró ningún elemento nuevo en su interior. En 1803, después de que Hisinger se convirtiera en un maestro del hierro, regresó al mineral con Jöns Jacob Berzelius y aisló un nuevo óxido al que llamaron ceria en honor al planeta enano Ceres , que había sido descubierto dos años antes. Ceria fue simultáneamente aislada de forma independiente en Alemania por Martin Heinrich Klaproth . Entre 1839 y 1843, el cirujano y químico sueco Carl Gustaf Mosander , que vivía en la misma casa que Berzelius , demostró que la ceria era una mezcla de óxidos : separó otros dos óxidos a los que llamó lantana y didimia . Descompuso parcialmente una muestra de nitrato de cerio tostándola al aire y luego tratando el óxido resultante con ácido nítrico diluido . Ese mismo año, Axel Erdmann, un estudiante también del Instituto Karolinska, descubrió el lantano en un nuevo mineral de la isla Låven ubicada en un fiordo noruego.

Finalmente, Mosander explicó su retraso, diciendo que había extraído un segundo elemento del cerio, y a esto lo llamó didimio. Aunque no se dio cuenta, el didimio también era una mezcla, y en 1885 se separó en praseodimio y neodimio.

Dado que las propiedades del lantano diferían sólo ligeramente de las del cerio, y aparecían junto con él en sus sales, lo nombró del griego antiguo λανθάνειν [lanthanein] (literalmente, mentir oculto ). El metal lantano relativamente puro se aisló por primera vez en 1923.

Ocurrencia y producción

El lantano es el tercero más abundante de todos los lantánidos, constituyendo 39 mg / kg de la corteza terrestre, detrás del neodimio en 41,5 mg / kg y el cerio en 66,5 mg / kg. Es casi tres veces más abundante que el plomo en la corteza terrestre. A pesar de estar entre los llamados "metales de tierras raras", el lantano no es raro en absoluto, pero históricamente se llama así porque es más raro que las "tierras comunes" como la cal y la magnesia, e históricamente solo se conocían unos pocos depósitos. . El lantano se considera un metal de tierras raras porque el proceso de extracción es difícil, lento y costoso. El lantano rara vez es el lantánido dominante que se encuentra en los minerales de tierras raras, y en sus fórmulas químicas suele estar precedido por cerio. Ejemplos raros de minerales dominantes en La son monacita- (La) y lanthanita- (La).

Proceso de craqueo ácido de monacita.svg

El ión La 3+ tiene un tamaño similar a los primeros lantánidos del grupo del cerio (los que van hasta el samario y el europio ) que siguen inmediatamente en la tabla periódica y, por lo tanto, tiende a aparecer junto con ellos en los minerales de fosfato , silicato y carbonato , como como monacita (M III PO 4 ) y bastnäsite (M III CO 3 F), donde M se refiere a todos los metales de tierras raras excepto el escandio y el prometio radiactivo (principalmente Ce, La e Y). El bastnäsite generalmente carece de torio y los lantánidos pesados, y la purificación de los lantánidos ligeros es menos complicada. El mineral, después de ser triturado y molido, se trata primero con ácido sulfúrico concentrado caliente, desprendiendo dióxido de carbono, fluoruro de hidrógeno y tetrafluoruro de silicio : luego el producto se seca y se lixivia con agua, dejando los primeros iones lantánidos, incluido el lantano, en solución. .

El procedimiento para la monacita, que generalmente contiene todas las tierras raras además de torio, es más complicado. La monacita, debido a sus propiedades magnéticas, puede separarse mediante una separación electromagnética repetida. Después de la separación, se trata con ácido sulfúrico concentrado caliente para producir sulfatos de tierras raras solubles en agua. Los filtrados ácidos se neutralizan parcialmente con hidróxido de sodio a pH 3-4. El torio precipita de la solución en forma de hidróxido y se elimina. Después de eso, la solución se trata con oxalato de amonio para convertir las tierras raras en sus oxalatos insolubles . Los oxalatos se convierten en óxidos por recocido. Los óxidos se disuelven en ácido nítrico que excluye uno de los componentes principales, el cerio , cuyo óxido es insoluble en HNO 3 . El lantano se separa como una sal doble con nitrato de amonio por cristalización. Esta sal es relativamente menos soluble que otras sales dobles de tierras raras y, por lo tanto, permanece en el residuo. Se debe tener cuidado al manipular algunos de los residuos, ya que contienen 228 Ra , la hija de 232 Th, que es un fuerte emisor de rayos gamma. El lantano es relativamente fácil de extraer ya que solo tiene un lantánido vecino, el cerio, que puede eliminarse haciendo uso de su capacidad para oxidarse al estado +4; posteriormente, el lantano puede separarse mediante el método histórico de cristalización fraccionada de La (NO 3 ) 3 · 2NH 4 NO 3 · 4H 2 O, o mediante técnicas de intercambio iónico cuando se desee una mayor pureza.

El lantano metálico se obtiene a partir de su óxido calentándolo con cloruro o fluoruro de amonio y ácido fluorhídrico a 300-400 ° C para producir el cloruro o fluoruro:

La 2 O 3 + 6 NH 4 Cl → 2 LaCl 3 + 6 NH 3 + 3 H 2 O

A esto le sigue la reducción con metales alcalinos o alcalinotérreos en atmósfera de vacío o argón:

LaCl 3 + 3 Li → La + 3 LiCl

Además, se puede producir lantano puro mediante electrólisis de una mezcla fundida de LaCl 3 anhidro y NaCl o KCl a temperaturas elevadas.

Aplicaciones

Un manto de linterna de gas blanco Coleman ardiendo a pleno brillo

La primera aplicación histórica del lantano fue en mantos de linternas de gas . Carl Auer von Welsbach usó una mezcla de óxido de lantano y óxido de circonio , que llamó Actinophor y patentó en 1886. Los mantos originales daban una luz teñida de verde y no tuvieron mucho éxito, y su primera empresa, que estableció una fábrica en Atzgersdorf en 1887, falló en 1889.

Los usos modernos del lantano incluyen:

Laboratorio
6
cátodo caliente
Comparación de la transmitancia infrarroja del vidrio ZBLAN y la sílice
  • Un material utilizado para el material anódico de las baterías de hidruro metálico de níquel es La (Ni
    3.6
    Minnesota
    0.4
    Alabama
    0,3
    Co
    0,7
    )
    . Debido al alto costo de extraer los otros lantánidos, se usa un mischmetal con más del 50% de lantano en lugar de lantano puro. El compuesto es un componente intermetálico del AB
    5
    escribe. Las baterías de
    NiMH se pueden encontrar en muchos modelos de Toyota Prius vendidos en los EE. UU. Estas baterías de hidruro metálico de níquel más grandes requieren cantidades masivas de lantano para su producción. La batería de NiMH del Toyota Prius 2008 requiere de 10 a 15 kilogramos (22 a 33 libras) de lantano. A medida que los ingenieros impulsan la tecnología para aumentar la eficiencia del combustible, se podría requerir el doble de esa cantidad de lantano por vehículo.
  • Las aleaciones de esponja de hidrógeno pueden contener lantano. Estas aleaciones son capaces de almacenar hasta 400 veces su propio volumen de gas hidrógeno en un proceso de adsorción reversible. La energía térmica se libera cada vez que lo hacen; por tanto, estas aleaciones tienen posibilidades en sistemas de conservación de energía.
  • Mischmetal , una aleación pirofórica utilizada en pedernales más ligeros, contiene de 25% a 45% de lantano.
  • El óxido de lantano y el boruro se utilizan en tubos de vacío electrónicos como materiales de cátodos calientes con una fuerte emisividad de electrones . Cristales de LaB
    6
    se utilizan en fuentes de emisión de electrones termoiónicos de larga duración y alto brillo para microscopios electrónicos y propulsores de efecto Hall .
  • Trifluoruro de lantano ( LaF
    3
    ) es un componente esencial de un vidrio de fluoruro pesado llamado ZBLAN . Este vidrio tiene una transmitancia superior en el rango de infrarrojos y, por lo tanto, se utiliza para sistemas de comunicación de fibra óptica.
  • El bromuro de lantano dopado con cerio y el cloruro de lantano son los centelleadores inorgánicos recientes , que tienen una combinación de alto rendimiento de luz, mejor resolución energética y respuesta rápida. Su alto rendimiento se convierte en una resolución energética superior; además, la salida de luz es muy estable y bastante alta en un rango muy amplio de temperaturas, lo que la hace particularmente atractiva para aplicaciones de alta temperatura. Estos centelleadores ya se utilizan ampliamente comercialmente en detectores de neutrones o rayos gamma .
  • Las lámparas de arco de carbono utilizan una mezcla de elementos de tierras raras para mejorar la calidad de la luz. Esta aplicación, especialmente de la industria cinematográfica para la iluminación y proyección de estudios, consumió aproximadamente el 25% de los compuestos de tierras raras producidos hasta la eliminación gradual de las lámparas de arco de carbono.
  • Óxido de lantano (III) ( La
    2
    O
    3
    ) mejora la resistencia a los álcalis del vidrio y se utiliza en la fabricación de vidrios ópticos especiales, como vidrio absorbente de infrarrojos, así como lentes de cámaras y telescopios , debido al alto índice de refracción y la baja dispersión de los vidrios de tierras raras. El óxido de lantano también se usa como aditivo para el crecimiento de granos durante la sinterización en fase líquida de nitruro de silicio y diboruro de circonio .
  • Pequeñas cantidades de lantano agregadas al acero mejoran su maleabilidad , resistencia al impacto y ductilidad , mientras que la adición de lantano al molibdeno disminuye su dureza y sensibilidad a las variaciones de temperatura.
  • Muchos productos para piscinas contienen pequeñas cantidades de lantano para eliminar los fosfatos que alimentan a las algas.
  • El aditivo de óxido de lantano al tungsteno se utiliza en electrodos de soldadura por arco de tungsteno con gas , como sustituto del torio radiactivo .
  • Varios compuestos de lantano y otros elementos de tierras raras (óxidos, cloruros, etc.) son componentes de diversas catálisis, como los catalizadores de craqueo del petróleo .
  • La datación radiométrica con lantano-bario se utiliza para estimar la edad de rocas y minerales, aunque la técnica tiene una popularidad limitada.
  • El carbonato de lantano fue aprobado como medicamento (Fosrenol, Shire Pharmaceuticals ) para absorber el exceso de fosfato en los casos de hiperfosfatemia que se observan en la enfermedad renal en etapa terminal .
  • El fluoruro de lantano se utiliza en revestimientos de lámparas de fósforo. Mezclado con fluoruro de europio, también se aplica en la membrana cristalina de los electrodos selectivos de iones de fluoruro .
  • Al igual que la peroxidasa de rábano picante , el lantano se utiliza como trazador denso en electrones en biología molecular .
  • La bentonita modificada con lantano (o phoslock ) se utiliza para eliminar los fosfatos del agua en los tratamientos de lagos.

Papel biológico

El lantano no tiene ningún papel biológico conocido en los seres humanos. El elemento se absorbe muy poco después de la administración oral y cuando se inyecta su eliminación es muy lenta. El carbonato de lantano (Fosrenol) fue aprobado como aglutinante de fosfato para absorber el exceso de fosfato en casos de enfermedad renal en etapa terminal .

Si bien el lantano tiene efectos farmacológicos sobre varios receptores y canales iónicos, su especificidad por el receptor GABA es única entre los cationes trivalentes. El lantano actúa en el mismo sitio modulador en el receptor GABA que el zinc , un conocido modulador alostérico negativo. El catión de lantano La 3+ es un modulador alostérico positivo en los receptores GABA nativos y recombinantes, aumentando el tiempo de canal abierto y disminuyendo la desensibilización de una manera dependiente de la configuración de la subunidad.

El lantano es un cofactor esencial de la metanol deshidrogenasa de la bacteria metanotrófica Methylacidiphilum fumariolicum SolV, aunque la gran similitud química de los lantánidos hace que pueda ser sustituido por cerio, praseodimio o neodimio sin efectos nocivos, y con el samario menor, europio, o gadolinio que no produce otros efectos secundarios que un crecimiento más lento.

Precauciones

Lantano
Riesgos
Pictogramas GHS GHS02: Inflamable
Palabra de señal GHS Peligro
H260
P223 , P231 + 232 , P370 + 378 , P422
NFPA 704 (diamante de fuego)
0
4
2

El lantano tiene un nivel de toxicidad de bajo a moderado y debe manipularse con cuidado. La inyección de soluciones de lantano produce hiperglucemia , hipotensión arterial, degeneración del bazo y alteraciones hepáticas . La aplicación en luz de arco de carbono llevó a la exposición de las personas a óxidos y fluoruros de elementos de tierras raras, lo que a veces conducía a neumoconiosis . Como el ión La 3+ es de tamaño similar al ión Ca 2+ , a veces se utiliza como un sustituto fácil de rastrear de este último en estudios médicos. Se sabe que el lantano, al igual que los otros lantánidos, afecta el metabolismo humano, reduce los niveles de colesterol, la presión arterial, el apetito y el riesgo de coagulación sanguínea. Cuando se inyecta en el cerebro, actúa como analgésico, de manera similar a la morfina y otros opiáceos, aunque aún se desconoce el mecanismo detrás de esto.

Ver también

Notas

Referencias

Bibliografía

Otras lecturas

  • La química industrial de los lantanos, itrio, torio y uranio , por RJ Callow, Pergamon Press, 1967
  • Metalurgia extractiva de tierras raras , por CK Gupta y N. Krishnamurthy, CRC Press, 2005
  • Nouveau Traite de Chimie Minerale, vol. VII. Escandio, itrio, Elements des Terres Rares, Actinium , P. Pascal, Editor, Masson & Cie, 1959
  • Química de los lantanones , por RC Vickery, Butterworths 1953