Il lantanio è l'elemento chimico di numero atomico 57. Il suo simbolo è La.

Caratteristiche

Il lantanio è un elemento leggero, metallico, di colore bianco-argento, malleabile e duttile: è anche molto tenero, tanto che si può tagliare con un coltello. In reazione con l'acqua rilascia idrogeno gassoso. Ignifugo. Reagisce con gli ossidanti. Appartiene al gruppo 3 della tavola periodica e spesso viene considerato uno dei lantanoidi. Si trova in alcuni minerali di terre rare, di solito in combinazione con il cerio e altri lantanoidi. È uno dei più reattivi metalli delle terre rare: reagisce direttamente con carbonio, azoto, boro, selenio, silicio, fosforo, zolfo e con gli alogeni. Si ossida rapidamente se esposto all'aria o all'acqua calda, mentre in acqua fredda il processo è molto rallentato.

Applicazioni

Usi del lantanio:

• Illuminazione a carboni, soprattutto nell'industria cinematografica per l'illuminazione di teatri di posa e proiezione di pellicole.
• L'ossido di lantanio (La₂O₃) migliora la resistenza del vetro all'attacco degli alcali ed è usato nella manifattura di speciali vetri ottici, come:
  • Vetro che assorbe la radiazione infrarossa.
  • Lenti per occhiali, fotocamere e telescopi, per via dell'alto indice rifrattivo e della bassa dispersione dei vetri alle terre rare.
• Piccole quantità di lantanio aggiunte all'acciaio ne migliorano la malleabilità, la duttilità e la resilienza.
• Piccole quantità di lantanio aggiunte al ferro aiutano a produrre perlite.
• Piccole quantità di lantanio aggiunte al molibdeno diminuiscono la durezza e la fragilità di questo metallo e la sua sensibilità agli sbalzi di temperatura.
• Il mischmetal, una lega piroforica usata per esempio nelle pietre per accendini, contiene dal 25% al 45% di lantanio.
• L'ossido e il boruro sono usati nelle valvole in elettronica.
• La produzione di leghe che fungono da "spugne di idrogeno"; sono leghe capaci di adsorbire reversibilmente fino a 400 volte il loro volume di idrogeno gassoso (ad esempio LaNi₅ e derivati)
• Catalizzatori per il cracking del petrolio.
• mantelli per lanterne a gas.
• Composti per la lucidatura di vetri e marmi.
• Datazione (lantanio-bario) di rocce e minerali.
• Il nitrato di lantanio trova uso in vetri speciali, catalizzatori e trattamento delle acque.
• Il lantanio è presente in misura dell'1,5% in alcuni tipi di elettrodo al tungsteno per la saldatura TIG. Il lantanio in sostituzione del torio (elettrodi "toriati") riduce i rischi presenti nelle operazioni di saldatura legati all'emissione di radiazioni ionizzanti e nelle operazioni di affilatura degli elettrodi poiché il lantanio è meno pesante del torio.

Storia

L'elemento chimico lantanio è stato scoperto dallo svedese Carl Gustav Mosander nel 1839, quando decompose parzialmente un campione di nitrato di cerio riscaldandolo e trattando il sale risultante con acido nitrico diluito. Dalla soluzione risultante isolò una nuova terra rara che battezzò lantana. Il lantanio fu isolato in forma relativamente pura nel 1923. L'origine del nome viene dal greco lanthanein il cui significato è "nascondere".

Ruolo biologico

Il lantanio non ha ruoli noti in biologia.
Questo elemento non viene assorbito dal sistema digerente e se iniettato nel sangue la sua eliminazione è molto lenta. In medicina viene usato il carbonato di lantanio (Foznol) per contrastare l'iperfosfatemia in pazienti con insufficienza renale all'ultimo stadio. Il cloruro di lantanio (LaCl₃), come i cloruri di altre terre rare, ha proprietà anticoagulanti.

Disponibilità

La monazite (Ce, La, Th, Nd, Y)PO₄, e la bastnasite (Ce, La, Y)CO₃F, sono i principali minerali da cui si ricava il lantanio: vi si trova dal 25% al 38% di lantanio rispettivamente.

Isotopi

Il lantanio in natura è composto di un isotopo stabile (¹³⁹La) e uno radioattivo (¹³⁸La) con emivita di 1,05 × 10¹¹ anni; il ¹³⁹La è il più abbondante dei due (99,91%).
Sono stati creati altri 38 radioisotopi, di cui il più stabile è il ¹³⁷La con emivita di 60 000 anni. Tutti gli altri isotopi sono radioattivi, con emivite di meno di 24 ore, e anzi la maggioranza di questi hanno emivite di meno di un minuto. Questo elemento ha anche tre stati meta.

Gli isotopi di lantanio hanno peso atomico che va da 117 (¹¹⁷La) a 155 (¹⁵⁵La).

Precauzioni

Il lantanio ha una tossicità che va da bassa a moderata e dovrebbe essere maneggiato con cura. Negli animali, l'iniezione di soluzioni di lantanio provoca un aumento della glicemia, un abbassamento della pressione sanguigna, degenerazione della milza e alterazioni epatiche.

• Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993, ISBN 88-7975-077-1.
• R. Barbucci, A. Sabatini e P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998.

Voci correlate

• Lantanoidi
• Fluoruro di lantanio
• Ossido di lantanio