Оксалат лантана La2(C2O4)39H2O — химическое сырьё для синтеза соединений лантана
Оксалат лантана нонагидрат La2(C2O4)39H2O — кристаллическое неорганическое соединение, относящееся к группе редкоземельных оксалатов. Материал представляет собой мелкодисперсный порошок белого цвета, нерастворимый в воде и разбавленных минеральных кислотах, но растворимый в концентрированных растворах щелочей и в присутствии комплексообразователей. Содержание основного вещества в квалификации «ч.» (чистый) составляет не менее 99,0 %, в квалификации «х.ч.» (химически чистый) — не менее 99,9 %.
Термическое разложение La2(C2O4)39H2O протекает ступенчато: при нагревании до 120–150 C удаляется кристаллизационная вода, в интервале 350–450 C происходит деструкция оксалатных групп с выделением CO и CO2, а при 700–800 C формируется стабильный оксид лантана La2O3. Данная особенность определяет основное применение соединения — в качестве прекурсора для получения высокочистого оксида лантана, используемого в производстве оптического стекла, люминофоров и катализаторов.
Технические характеристики
Ключевые параметры оксалата лантана нонагидрата, контролируемые при поставке для промышленного применения:
- массовая доля La2(C2O4)39H2O — не менее 99,0 % (ч.) / 99,9 % (х.ч.);
- содержание примесей редкоземельных элементов (Ce, Nd, Pr, Sm) — не более 0,005 % суммарно;
- примеси железа, кальция, кремния — не более 0,001 % каждого;
- потери при прокаливании (1000 C, 2 ч) — 55–60 %;
- насыпная плотность — 0,6–1,0 г/см.
| Параметр | Квалификация «ч.» | Квалификация «х.ч.» | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля основного вещества, % | 99,0 | 99,9 | Комплексонометрия | ТУ 48-4-523 |
| Сумма редкоземельных примесей, % | 0,01 | 0,005 | Атомно-эмиссионная спектрометрия | ТУ 48-4-523 |
| Железо (Fe), % | 0,002 | 0,001 | Фотоколориметрия | ТУ 48-4-523 |
| Кальций (Ca), % | 0,005 | 0,002 | Атомно-абсорбционная спектрометрия | ТУ 48-4-523 |
Применение в промышленности
Оксалат лантана La2(C2O4)39H2O востребован в технологических процессах, требующих точного дозирования лантана в реакционную среду. Основные направления использования:
- производство оксида лантана La2O3 высокой чистоты для оптического стекловолокна и лазерных сред;
- синтез люминофоров на основе ортобората и ортофосфата лантана для люминесцентных ламп и LED-освещения;
- изготовление катализаторов крекинга нефтяных фракций и катализаторов дожига выхлопных газов;
- получение лантановых солей — нитрата, хлорида, ацетата — методом обменного разложения;
- легирование керамических масс на основе цирконата и титаната бария для электронной керамики.
В металлургии редкоземельных элементов оксалат лантана применяется как промежуточный продукт при экстракционно-осадительной схеме разделения лантаноидов. Благодаря низкой растворимости в воде (произведение растворимости ~2,510) соединение обеспечивает практически полное осаждение лантана из нитратных растворов при pH 1,5–2,5, что позволяет эффективно отделять его от церия и неодима.
Условия хранения и транспортировки
Материал стабилен при нормальных условиях, не гигроскопичен и не пожароопасен. Хранение осуществляется в герметичной таре — полиэтиленовых мешках с вкладышем или барабанах из гофрокартона — в сухих складских помещениях при температуре от –30 C до +40 C. Срок хранения при соблюдении условий — 12 месяцев с даты изготовления. При работе с порошком рекомендуется использовать респиратор и защитные очки для предотвращения попадания пыли в дыхательные пути.
Вопросы и ответы
Чем оксалат лантана отличается от нитрата или хлорида лантана?
Оксалат лантана нерастворим в воде, что позволяет использовать его для осадительного выделения лантана из растворов без введения дополнительных реагентов. Нитрат и хлорид хорошо растворимы и применяются в жидких технологических схемах.
При какой температуре разлагается La2(C2O4)39H2O?
Полное термическое разложение до оксида лантана завершается при 700–800 C. Дегидратация происходит при 120–150 C, деструкция оксалатных групп — в интервале 350–450 C.
Какая квалификация оксалата лантана подходит для синтеза люминофоров?
Для люминофоров требуется квалификация «х.ч.» с содержанием основного вещества не менее 99,9 % и суммарным содержанием редкоземельных примесей не более 0,005 %, поскольку примеси церия и празеодима вызывают гашение люминесценции.
В каких кислотах растворим оксалат лантана?
Соединение растворяется в концентрированной азотной и соляной кислотах при нагревании, а также в растворах, содержащих комплексообразователи — ЭДТА, оксалат аммония, карбонат аммония.
