Lantan Elementi

Lantan kelimesi, Yunanca’da gizli yalan ya da yalan söylemek anlamlarında kullanılan lanthano kelimesinden gelmektedir. Doğada görülen minerallerde kendini belli etmediği için, bu isim ünlü kimyager Jöns Jakop Berzelius tarafından önerilmiş ve kabul edilmiştir. Lantan elementi dünya üzerinde 6 milyon ton rezerve sahip olarak günlük 12 bin ton lantan üretimi yapılmaktadır. Doğrudan insanlar için bir biyolojik etkisi olmayan bu element, orta düzeyde toksiktir ve doğrudan vücuda alındığı zaman akciğer kanseri riski taşır. Fakat lantan karbonat, özellikle böbrek yetmezliği hastalığının tedavisinde kullanılarak vücutta bulunan aşırı derecede fosfatı absorbe etme özelliğine sahiptir. Lantan, içinde bulunduğu lantanit grubunun eponimidir. Başka bir deyişle, nadir toprak elementini veren lantanid personeli ismini lantan elementinden alır. Kendine benzeyen 15 elementin daha içinde yer aldığı serinin ilk sırasında yer alan Lantan, aynı zamanda bu serinin prototipi olarak bilinir. Lantan ve lantan kullanılarak oluşturulan bileşikler orta derece zehirlidir. İnsanların ya da hayvanların üzerinde doğrudan bir etkisi yoktur.

Lantan Elementi Tarihçesi

Lantan elementi 1839 yılında İsveçli kimyager Cari Gustav Mosader tarafından İsveç’in başkenti Stockholm’de bulunmuştur. Mosander bu elementi bir oksit olarak keşfetmiş olup serit adı verilen seryum oksit bileşiği mineralinde rastlamıştır. Saf metal lantanın elde edilmesi ise ilk olarak 1923 yılında gerçekleşmiştir. Mosander, seryum oksitlerinden aldığı örneklerin çoğunun çözünür olmadığı yalnızca bazılarının çözünme özelliği olduğunu fark etmiş ve bunun nedeninin yeni bir element oksidi olduğunu sonucuna varmıştır. Bunun üzerine yeni bir araştırmaya girerek bir miktar seryum oksiti havada ısıtmış ve oluşan oksiti seyrekleştirdiği nitrik asit ile işleyerek kısmen ayırmayı başarmıştır. Bu çalışmasının ardından ilk kez saf metal lantan izole edilmiştir.

Lantan Elementinin Özellikleri

Atom numarası 57 olan Lantan elementi, periyodik tabloda 3B grubu ve nadir toprak metalleri adı verilen lantanitler arasında yer alır. Bu element La’nın ve bir geçiş metalinin sembolüdür. Heksagonal yani altıgen şeklinde bir yapısı vardır. Lantanın atom ağırlığı 138 ve 9055’tir. Lantan elementinde 57 adet proton, 82 adet nötron ve 57 adet elektron bulunur. Lantan elementinin özellikleri arasında yarılanma ömrünün kararlı olması ve radyoaktif bir element olmaması da yer alır. Lantan elementinin erime noktası 918°C, kaynama sıcaklığı ise 3464°C ‘dir. Oldukça yüksek sıcaklıklarda eriyip kaynama özelliği ile dikkat çeker. Lantan, genellikle gümüşi beyaz ya da gri renklidir. Metalik lantan ise mavimsi beyaz bir renge sahiptir. Katı halde bulunan bir element yumuşaktır. Kolay işlenebilir bir yapıya sahiptir ve bunun yanı sıra dövülebilir. Yanıcı bir elementtir.

Lantan elementi nadir toprak elementleri arasında en reaktif olan element olarak karşımıza çıkar. Havaya maruz kaldığı andan itibaren kısa bir zaman içinde lekelenir. Lantan, nemin olmadığı ortamlarda kararır. Sıcak su ile çok hızlı bir şekilde tepkimeye girme özelliği vardır. Sıcak su dışında, azot, bor, kükürt, fosfor, halojen ve selesyum ile doğrudan tepkimeye girebilir. Lantan elementinin oksitleri lantan oksit ve lantan hidroksit olarak sıralanır. Lantanın metal formu kolayca oksitlenen bir yapıya sahiptir. Lantan oksit beyaz renkli ve katı formdadır. Lantan florür bileşiği ise suda çözünmez. Sıcaklık sıfır dereceye yaklaştıkça iletkenlik özelliği artar. Ayrıca oda sıcaklıklarında yüksek özdirence sahiptir.

Lantan elementinin özellikleri arasında en önemlidir doğada çok fazla olmasıdır. Lantanid adı verilen nadir toprak elementleri arasında ikinci en yaygın elementtir. Yeryüzünde en çok bulunan elementler arasında ise 28. Sırada yer almaktadır. Lantan en çok %38 oranla bastnasit, %25 oranla da monazit minerallerinde bulunmaktadır. Bunun yanı sıra özellikle çakmak taşlarında kullanılan misch metali, %25 oranında lantan içerir. Lantanın bulunduğu diğer mineraller ise seryum oksit, allanitler ve lanitlerdir.

Lantan Elementinin Kullanım Alanları

Lantan elementi doğada çok bulunduğu için kullanım alanı da buna bağlı olarak fazladır. Lantan elementinin kullanım alanları denildiği zaman akla ilk olarak aydınlatma uygulamaları gelir. İlk kez gaz lambalarının gömleklerinde kullanılan bu element günümüzde de özellikle karbonun kullanıldığı aydınlatma ürünlerinde önemli bir madde olarak kullanılır. Ayrıca lantanın alkali direncini artırma özelliği vardır. Bu nedenle özel optik camların üretilmesinde de sıklıkla kullanılan bir elementtir. Lantan elementinin kullanım alanları son yıllarda en sık kullanımı ise hidrojen emici sünger alaşımlarıdır. Bu alaşımlar kendi boyutlarından 400 kat daha fazla hidrojen tutma özelliğine sahip olur. Ayrıca her hidrojen emişinde ortaya ısı çıkarır. Bundan dolayı özellikle lantan içeren hidrojen emici alaşımlar enerji depolama sistemlerinde fazlasıyla kullanılır. Lantan’ın kullanıldığı bir diğer tür ise lantan – nikel alaşımlarıdır. Bu ikilinin bir araya gelmesi ile oluşan alaşımlar hidrojenle çalışan araçların hidrojen depolama kısımlarında kullanılır. Hibrit otomobillerde lantan elementinin kullanımına rastlamak mümkündür. Lantan, çelik ile bir araya gelerek alaşım oluşturduğu zaman dirençli bir yapı meydana getirir. Bu alaşımlar darbeye karşı dirençli, yumuşak bir yüzey oluşmasını sağlar.

Lantan ve baryum bir araya geldiği zaman ise özellikle kayaç ve cevherlerin yaşının hesaplanmasında kullanılır. Lantanın kullanıldığı bir diğer alan ise petrol arıtma tesisleridir. Petrol arıtma tesislerinde bulunan katalizörlerde lantan tuzu sıklıkla kullanılan bir maddedir. Lantanın kullanıldığı diğer alanlar ise; demir döküm işleri, karbon ark lambaları, katalitik dönüştürücüler, enerji tasarruflu lambalar, vakum tüpleri, özel üretilen camlar, kamera mercekleri, teleskop mercekleri, pil elekrotları, çakmak taşı, stüdyo aydınlatmalarında kullanılan ışıklar bulunur. Lantanın bir başka farklı kullanım alanı ise havuz ürünleridir. Havuz ürünlerinde yosunların oluşumunu engellemek için lantan elementi kullanılır. Ayrıca bu göllerde yosunlaşmayı engellemek için de kullanılan bir elementtir.