Luonnollisesti esiintyvä lantaani koostuu yhdestä stabiilistaisotoopista (139La) ja yhdestä radioaktiivisesta isotoopista (138La), joista139La:ta esiintyy runsaiten (99,9119 %).[3] Lantaanille on löydetty 38 radioisotooppia, joista stabiilein on138La, jonka puoliintumisaika on 1,02 · 1011 vuotta.[3] Seuraavaksi pysyvin on137La, jonka puoliintumisaika on 60 000 vuotta. Useimpien muiden isotooppien puoliintumisajat ovat alle 24 tuntia.
Lantaani on melko elektropositiivinen alkuaine. Lantaani tummentuu ilman vaikutuksesta nopeasti muodostaen suojaavan oksidikerroksen. Lantaani palaa helposti muodostaenlantaanioksidia La2O3. Lantaani reagoi myös halogeenien ja useimpien muiden epämetallien kanssa lämmitettäessä. Lantaani liukenee happoihin. Lantaanin tärkein hapetusaste on +III.[4]
Lantaani muodostaa helposti hapen kanssa oksidin La2O3.Lantaanihydroksidia La(OH)3 tavataan emäksisissä vesiliuoksissa. Lantaani muodostaa vesiliukoisia halidiyhdisteitä. Lantaanin erikoisuus on muodostaa tuplanitraatti, jota voidaan hyödyntääjakokiteytyksissä, kun lantanoideja pyritään erottamaan toisistaan. Vedyn kanssa reagoidessaan lantaani muodostaa lantaanidihydridiä.[5]
Lantaani muodostaa suhteellisen heikkojakomplekseja, mikä johtuu kohtalaisen suuresta ionisäteestä. Lantaani muodostaa usein komplekseja korkeimmillakoordinaatioluvuilla (yli 6). Lantaanille on muodostettu myösorganometalliyhdisteitä. Yleensä ligandina toimiisyklopentadieeni ja sen johdannaiset.[6]
Lantaanin löysi ruotsalainen kemistiCarl Gustav Mosanderceriumoksidista vuonna 1839. Lantaani nimettiin kreikan kielen λανθανωlanthanein mukaan, joka tarkoittaa pakoilla tai piilossa olemista.[7] Lantaani eristettiin lähestulkoon puhtaassa muodossa 1923.[8]
Tärkeimmät lähteet lantaanille ovatbastnasiitti jamonatsiitti, jotka sisältävät suurimmalta osin ceriumia. Monatsiitti on melko yleistä, mutta on yleensä sekoittunut muihin malmeihin. Bastnasiitin tärkein lähde onSierra Nevada Yhdysvalloissa. Kiinasta on löytynyt suuria bastnasiittilähteitä. Lantaani on kohtalaisen yleistä maan kuoressa (35 ppm).[7][9]
Lantanoidien erottaminen tapahtuu poistamalla ensintorium liuottamalla monatsiitti natriumhydroksidilla ja erottamalla veden avulla sieltä oksidit. Laskettaessa happamuutta suolahapon avulla erottuutoriumoksidi.Radium poistetaan tästä seoksesta lisäämälläbariumkloridia ja lantanoidien sulfaattia, jolloin radium erottuu sulfaattina ja lantanoidit erottuvat klorideina. Bastnasiitista lantanoidit voidaan erottaa liuottamalla ensin se suolahappoon, jolloin kalsiumkarbonaatti poistuu. Tämän jälkeen seos voidaan käsitellä 1 200 °C:ssa hiilen ja kloorikaasun kanssa, jolloin syntyy lantanoidikloridiseos. Toinen vaihtoehto on hapettaa ilman kanssa malmi ja erottaa suolahapon avulla ceriumoksidi, jolloin jäljelle jää lantanoidikloridiseos.[10]
Lantaani voidaan erottaa seoksesta jakokiteytyksen avulla. Toinen mahdollisuus on käyttää erotusta, jossa hyödynnetään lantanoidien eri atomipainoja, kun käytetään nitraatti- ja tri-n-butyylifosfaattiliuoksia. Suurin pitoisuus saadaan, kun käytetään ioninvaihtomenetelmää, jossa hyödynnetäänEDTA:n ammoniumsuoloja.[10]
Lantaanioksidia käytetään korkealaatuisissa optisissa laseissa, koska sillä on korkeataitekerroin[11], mikä auttaa minimoimaan hajaheijastumia kameroiden linsseissä, kaksiteholaseissa ja mikroskoopeissa.Digitaalikameran linssissä lantaanin osuus optisessa lasissa saattaa olla jopa 30 prosenttia, minkä lisäksi lantaania saattaa olla myös linssin hajaheijastuksia estävissä pinnoitteissa.[12]
Lantaania voidaan käyttäämischmetalleissa, joita käytetään muun muassa sytyttimissä. Lantaania käytetään yleisesti erilejeeringeissä lisäämään materiaalin kestävyyttä ja muokattavuutta.[11][2]
Lantaani-nikkeli-metalliyhdiste sopii vedyn varastointiin huoneenlämmössä ja matalassa paineessa.[13]
N. N. Greenwood & A. Earnshaw: Chemistry of the Elements. (2. painos) Oxford: Elsevier Ltd, 1997. ISBN 978-0-7506-3365-9(englanniksi)
Harri Eskelinen, Sami Karsikas: Vihreän teknologian näkökulmat konstruktiomateriaalien valinnassa. (1. painos) Lappeenranta: LUT Scientific and Expertise Publications, 2013. ISBN 978-952-265-457-1(suomeksi)
↑Michael T. Wieser & Tyler B. Coplen: Atomic Weights of the Elements 2009 (IUPAC technical report). Pure and Applied Chemistry, 2011, 83. vsk, nro 2. IUPAC.Artikkelin verkkoversio. Viitattu 16.4.2011. (englanniksi)
