性質および化学反応
銀白色の金属元素であるが空気中で酸化されやすく、内部まで酸化が進行し粉末状の酸化物になる。金槌などでたたくと火花を発生する。水とも徐々に反応し水酸化物の沈殿となる。希塩酸および希硫酸と激しく反応し、水素ガスと３価の陽イオンLa3+を生成する。ランタンには4f軌道電子は存在せず、イオンは無色で反磁性であり、他のランタノイド元素とは異なり典型金属元素的な性質を示す。
元素名は、ランタンがセリウムを主とする鉱物中に多く含まれながらも分離が困難であったため、ギリシャ語の隠されたものを意味するLanthaneinから命名された。
アルミニウムは粘土を構成する元素で土類元素と呼ばれるが、同様に３価の安定な陽イオンを形成する３族元素はアルミニウムと比較して存在量が少ないことから希土類Rare Earthと呼ばれる。しかし希土類鉱物はペグマタイトなど花崗岩質の岩石に濃縮されているため、地上での元素存在度はそれほど希少というわけではない。
ランタンの単体
自然界における存在
リン酸塩としてモナズ石(La,Ce)PO4およびバストネサイト(La,Ce)CO3Fなどの希土類鉱物中に他の軽ランタノイド元素(La〜Gd)と伴に存在する。燐灰石中のカルシウムイオンの一部をランタノイド元素が置換していることもある。
工業的用途
セリウムなどとの混合物であるミッシュメタルは発火合金として用いられ、酸化ランタンは高屈折率の光学レンズ用ガラスの原料およびセラミックコンデンサーの誘電体の材料に用いられる。
ニッケル合金LaNi5は水素吸蔵能力を持つ。二次電池であるニッケルカドミウム電池の負極活物質を水素吸蔵合金に置換することにより、容量が２倍程度でしかもカドミウムを用いないという優れた特性を持つニッケル水素電池がある。ニッケル水素電池の負極としてはコスト面からランタンをミッシュメタルに、水素平衡解離圧を下げるためにニッケル部分をアルミニウムおよびマンガンで置換した合金(La,Ce)(Ni,Mn,Al)5が用いられる。
主な化合物
化合物中ではランタン原子の酸化数は+3のみが安定である。
| La2O3 |
酸化ランタン |
Lanthanum Oxide |
| La(OH)3 |
水酸化ランタン |
Lanthanum Hydroxide |
| La2(SO4)3·9H2O |
硫酸ランタン九水和物 |
Lanthanum Sulfate Nonahydrate |
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