اکسید لانتانیوم و کاربرد آن

اکسید لانتانیوم که با عنوان لانتانا نیز شناخته می شود، یک ترکیب غیر آلی است که حاوی عنصر کمیاب لانتانیوم و اکسیژن است. این ماده در برخی از مواد فروالکتریک، به عنوان یک جز از مواد نوری، مورد استفاده قرار می گیرد و در کنار سایر مصارف، ماده اولیه ای برای کاتالیزورهای خاص می باشد.

اکسید لانتانیم یک ماده جامد سفید و بدون بو است که در آب نامحلول است، اما در اسید رقیق محلول است. بسته به PH ترکیب، می توان ساختارهای مختلف بلوری به دست آورد. این ترکیب رطوبت ساز است، در جو رطوبت را با گذشت زمان جذب کرده و به هیدروکسید لانتانیوم تبدیل می کند.

اکسید لانتانیم دارای خواص نیمه رسانایی از نوع p و یک شکاف باند تقریباً 5.8 eV است. مقاومت متوسط آن در دمای اتاق 10 کیلو اهم بر سانتی متر است که با افزایش دما کاهش می یابد.این ماده، با ثابت دی الکتریک بسیار بالا، ε = 27، کمترین انرژی شبکه را در بین اکسیدهای کمیاب زمین دارد.

اکسید لانتانیم به عنوان افزودنی برای تولید برخی از مواد فروالکتریکی مانند لانتانیوم دوپ شده (Bi4Ti3O12 (BLT استفاده می شود. از اکسید لانتانیم در مواد نوری استفاده می شود.هنگامی که این واکنش 1 به 3 در یک کامپوزیت شیشه ای مخلوط می شود، وزن مولکولی بالای لانتانیم باعث افزایش مخلوط همگن مذاب می شود که منجر به نقطه ذوب کمتری می شود.

افزودن اکسید لانتانیم به ذوب شیشه منجر به افزایش دمای انتقال شیشه از 658 درجه سانتیگراد به 679 درجه سانتیگراد می شود. علاوه بر این منجر به تراکم، سختی و ضریب شکست شیشه بالاتر می شود.از لانتانیوم اکساید برای ساخت عینک های نوری استفاده می شود که این اکسید باعث افزایش چگالی، ضریب شکست و سختی می شود. همراه با اکسیدهای تنگستن، تانتالوم و توریم، این ماده نیز مقاومت شیشه در برابر حمله قلیایی را بهبود می بخشد.

لانتانیوم اکساید عنصری برای تولید مواد پیزوالکتریک و ترموالکتریک است. مبدل های گاز اگزوز اتومبیل حاوی این ماده هستند. این ترکیب همچنین در صفحه های تشدید کننده تصویربرداری اشعه ایکس، فسفر و همچنین سرامیک های دی الکتریک و رسانا استفاده می شود و درخشش می بخشد.

اکسید لانتانیوم برای اتصال اکسیداتیو متان مورد بررسی قرار گرفته است. لایه های نازک این ماده را می توان با روش های مختلفی از جمله دفع بخار شیمیایی، رسوب لایه اتمی، اکسیداسیون حرارتی، پاشش و تجزیه و تحلیل رسوب داد. رسوبات این فیلم ها در محدوده دمایی 250-450 درجه سانتی گراد رخ می دهد. فیلم های چند بلوری در دمای 350 درجه سانتیگراد تشکیل می شوند.

الکترودهای تنگستن لانتانیوم اکساید به دلیل نگرانی های ایمنی در برابر رادیواکتیویته توریم، جایگزین الکترودهای تنگستن تورشی در جوشکاری قوس تنگستن گاز (TIG) می شوند.