Нитрат лантана La(NO)xHO: кристаллогидрат для катализа и оптики
Нитрат лантана La(NO)xHO — растворимая соль лантана и азотной кислоты, выпускаемая в виде кристаллогидрата с переменным числом молекул воды (x = 4–6). Технический продукт представляет собой бесцветные гигроскопичные кристаллы или кристаллический порошок с содержанием основного вещества 99,0–99,9 % (марки «ч.», «ч.д.а.», «ос.ч.»). Температура плавления безводной соли — 40 C, при нагреве выше 126 C происходит разложение с выделением оксидов азота. Плотность кристаллогидрата — 2,05–2,35 г/см. Растворимость в воде при 20 C — свыше 150 г на 100 г HO, что обеспечивает приготовление концентрированных пропиточных растворов без подогрева.
Технические параметры
| Показатель | Марка «ч.д.а.» | Марка «ос.ч.» | Марка «техн.» | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля LaO | 38,5–39,5 % | 39,0–40,0 % | 36,0–38,0 % | комплексонометрия |
| РЗЭ-примеси (Ce, Pr, Nd) | 0,05 % | 0,001 % | 0,5 % | ICP-MS |
| Нерастворимый осадок | 0,005 % | 0,002 % | 0,02 % | гравиметрия |
| pH водного раствора (5 %) | 3,5–5,0 | 4,0–5,5 | 3,0–5,0 | потенциометрия |
Применение в промышленности
Основные направления использования кристаллогидрата нитрата лантана определяются его способностью к термическому разложению с образованием оксида лантана LaO и высокой растворимостью в полярных средах:
- Производство катализаторов нефтепереработки и органического синтеза — пропитка носителей -AlO и цеолитов в реакторах каталитического крекинга.
- Оптическое стекловарение — ввод в шихту для получения стёкол с высоким показателем преломления (n > 1,7) и низкой дисперсией в объективах микроскопов и аэрокосмической оптике.
- Электроника — формирование буферных слоёв LaO в структурах MOSFET с high-k диэлектриком методом золь-гель осаждения.
- Люминофоры — синтез лантановых матриц для люминесцентных ламп и рентгеновских экранов.
Условия хранения и транспортировки
Кристаллогидрат гигроскопичен и при контакте с влажным воздухом расплывается, поэтому фасуется в герметичные полиэтиленовые барабаны или стеклянные банки с притёртой крышкой. Хранение — в сухих отапливаемых складах при температуре не выше 25 C и относительной влажности не более 60 %. Транспортировка — всеми видами крытого транспорта в соответствии с ГОСТ 19433 (класс опасности 5.1 — окислители). При нагреве выше 200 C возможно выделение токсичных оксидов азота, что требует местной вытяжной вентиляции на участках термообработки.
Вопросы и ответы
Какова растворимость нитрата лантана в воде?
Растворимость кристаллогидрата La(NO)xHO при 20 C превышает 150 г на 100 г воды, что позволяет готовить пропиточные растворы высокой концентрации без нагрева.
При какой температуре разлагается нитрат лантана?
Термическое разложение кристаллогидрата начинается при 126 C с потерей воды, а выше 200 C происходит полное разложение до LaO с выделением оксидов азота.
Какие примеси нормируются в марке «ос.ч.»?
В марке «ос.ч.» суммарное содержание РЗЭ-примесей (Ce, Pr, Nd) не превышает 0,001 %, что контролируется методом ICP-MS.
Как хранить нитрат лантана?
Продукт хранят в герметичной таре при температуре не выше 25 C и влажности до 60 %, так как кристаллогидрат гигроскопичен и расплывается на воздухе.
