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Nitrato de lantano hexahidrato, fórmula química La (NO3) 3.6h2o, (proporcione tetrahidrato de trinitrato de lantano personalizado, fórmula química La (NO3) 3.4h2o) polvo blanco, cristalino, higroscópico, punto de fusión de aproximadamente 40 grados, punto de ebullición 126 grados, soluble en agua y etanol, calentado por encima del punto de fusión para formar sal alcalina. Soluble en soluciones polares como amina anhidra, etanol y acetona. La adición de nitrato de lantano puede ayudar a reducir la cantidad más adecuada y la temperatura catalítica óptima del sistema catalítico de tres óxidos metálicos de calcio, magnesio y zinc. Sin embargo, esta promoción disminuirá con el aumento de la proporción de nitrato de lantano, y la adición de trinitrato de lantano no tiene ningún efecto evidente sobre el tiempo de reacción óptimo. La disminución del tiempo de reacción y la temperatura muestra que la adición de trinitrato de lantano conduce a reducir el costo del proceso de preparación de biodiesel y realizar aplicaciones industriales. El catalizador modificado tiene una rica estructura de poros, lo que favorece su reacción de transesterificación, lo que explica hasta cierto punto su buen efecto catalítico.
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Fórmula química |
H12LaN3O15 |
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Masa exacta |
433 |
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Peso molecular |
433 |
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m/z |
433 (100.0%), 435 (3.1%), 434 (1.1%) |
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Análisis elemental |
H, 2,79; La, 32,08; norte, 9,70; O, 55,42 |
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Morfológico |
sólido |
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Color |
Blanco a amarillo claro |
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Punto de fusión |
65 – 68 grados |
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Punto de ebullición |
126 grados centígrados |
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Este es nuestro producto avanzadoNitrato de iantano hexahidrato .
Observación: BLOOM TECH (desde 2008), ACHIEVE CHEM-TECH es nuestra subsidiaria.
Nitrato de lantano hexahidrato, de fórmula química La (NO3) 3 · 6H2O, es un polvo cristalino de color blanco con fuertes propiedades oxidantes, higroscopicidad y buena solubilidad en agua. Como compuesto representativo de elementos lantánidos, ha demostrado un valor de aplicación único en campos como la óptica, la electrónica, la catálisis, la ciencia de los materiales y las ciencias biomédicas.
El nitrato de lantano (hexahidrato) es una materia prima clave para la fabricación de vidrio óptico de alto-rendimiento, y la introducción de su ion lantano (La ³ ⁺) puede mejorar significativamente las propiedades ópticas del vidrio.
Vidrio de alto índice de refracción y baja dispersión.
El vidrio de lantánido puede aumentar su índice de refracción a 1,8-1,95 dopando con nitrato de lantano (hexahidrato), mientras se controla el número de Abbe (coeficiente de dispersión) entre 30-50. Esta característica de baja dispersión y alta refracción lo convierte en un material ideal para lentes de cámaras, objetivos de microscopios y lentes de telescopios. Por ejemplo, en el objetivo Canon EF 70-200mm f/2.8L, el vidrio de lantánido representa el 30%, lo que mejora significativamente la claridad de la imagen.
Vidrio resistente a la radiación y al láser.
En la industria nuclear, el vidrio dopado con nitrato de lantano (hexahidrato) puede resistir altas-dosis de radiación y se utiliza para fabricar ventanas de observación para reactores nucleares. Además, los iones de lantano, como iones activos para láser, se pueden dopar con iones de neodimio (Nd ³ ⁺) para preparar vidrio láser eficiente, que se aplica en los campos del corte por láser, la belleza médica y la comunicación.
Material de matriz de polvo fluorescente
Como material de matriz, se puede dopar con iones de tierras raras como iones de europio (Eu ³ ⁺) e iones de terbio (Tb ³ ⁺) para sintetizar fósforos rojos y verdes. Por ejemplo, en la iluminación LED, la eficiencia de luminiscencia de los fósforos a base de lantánidos puede alcanzar 80-90 lm/W, significativamente mayor que la de los fósforos tradicionales.
La aplicación en el campo de los materiales electrónicos se centra principalmente en la preparación de condensadores cerámicos, materiales catódicos y catalizadores ternarios.
Aditivo para condensadores cerámicos
En condensadores cerámicos multicapa (MLCC), como dopante, puede reducir la pérdida dieléctrica (tan δ<0.1%) and increase the dielectric constant to 2000-5000. For example, Murata's X7R series capacitors achieved capacity stability in the temperatur range of -55 ℃ to 125 ℃ by doping lanthanum nitrate (hexahydrate).
Material del cátodo de lantano tungsteno/lantano molibdeno
Reacting with tungstate or molybdate can generate lanthanu tungsten (La ₂ O ∝ - W) or lanthanum molybdenum (La ₂ O ∝ - Mo) composite materials. This type of material has low work function (2.7-3.2 eV) and high emission current density (>10 A/cm²) y se utiliza ampliamente en filamentos de microscopios electrónicos, tubos de ondas progresivas y tubos de rayos X-.
Componentes centrales del catalizador ternario.
Como aditivo en la purificación de los gases de escape de los automóviles, puede mejorar la actividad de los catalizadores de platino (Pt), paladio (Pd) y rodio (Rh). Por ejemplo, en el catalizador de tres-vías para vehículos de gasolina, el dopaje con lantano puede aumentar la eficiencia de conversión de CO, HC y NOx en un 15%, 10% y 8%, respectivamente, cumpliendo con los estándares de emisiones National VI.
Las aplicaciones en el campo de la catálisis cubren la síntesis orgánica, la gobernanza ambiental y la conversión de energía.
Catalizador de síntesis orgánica
Como catalizador homogéneo,nitrato de lantano hexahidratoPuede catalizar reacciones como el intercambio de ésteres, la condensación y la alquilación. Por ejemplo, en la síntesis de -aminonitrilo, el rendimiento de la reacción catalizada por nitrato de lantano (hexahidrato) puede alcanzar el 90%, muy por encima del 60% catalizado por el ácido sulfúrico tradicional. Además, también se puede utilizar para preparar biodiesel catalizando la reacción de intercambio de ésteres entre metanol y aceite vegetal, aumentando la tasa de conversión a más del 95%.
Degradación fotocatalítica de contaminantes.
Se pueden preparar fotocatalizadores de alta eficiencia combinándolos con dióxido de titanio (TiO ₂). Por ejemplo, los nanotubos de La ³ ⁺/TiO ₂ pueden degradar el naranja de metilo hasta un 98 % bajo irradiación con luz ultravioleta y pueden reutilizarse más de 10 veces. Este tipo de material tiene amplias perspectivas de aplicación en los campos del tratamiento de aguas residuales, la purificación del aire y los revestimientos auto-limpiantes.
Producción de hidrógeno electrocatalítico.
En la producción de hidrógeno mediante electrólisis del agua, los catalizadores a base de níquel dopados con nitrato de lantano (hexahidrato) pueden reducir el sobrepotencial (η<200 mV) and increase current density to over 100 mA/cm ². For example, the hydrogen production efficiency of La-Ni/C catalyst in alkaline electrolyte is 2.5 times that of pure nickel catalyst.
Las aplicaciones en el campo de la ciencia de materiales se centran principalmente en la preparación de nanomateriales, materiales adsorbentes y materiales de almacenamiento de energía.
Síntesis de nanomateriales a base de lantano
Mediante el método hidrotermal o método sol gel, el nitrato de lantano (hexahidrato) puede sintetizar nanopartículas de tipo perovskita de LaMnO ∨, nanopartículas fluorescentes de conversión ascendente de LaF ∨ y nanobarras de LaPO ₄. Por ejemplo, las nanopartículas de LaMnO3 se pueden utilizar como materiales de electrodos positivos en baterías de iones de litio-, con una capacidad específica de hasta 180 mAh/g y un ciclo de vida de más de 500 veces.
Material adsorbente de metales pesados
Combinando con zeolita, se pueden preparar adsorbentes eficaces para la eliminación de fósforo. Por ejemplo, la zeolita La tiene una capacidad de adsorción de hasta 120 mg/g para iones fosfato en el rango de pH de 4 a 9, y puede regenerarse y reutilizarse con ácido clorhídrico. Este tipo de material tiene efectos importantes en el tratamiento de masas de agua eutróficas.
Dopante de electrolitos en estado sólido-
En todas las baterías de litio de estado sólido, el electrolito dopado LLZO (Li7La3Zr2O12) puede aumentar la conductividad iónica a 10 ⁻ S/cm al tiempo que inhibe el crecimiento de dendritas de litio. Por ejemplo, la conductividad del electrolito LLZO dopado con La ³ ⁺ a 25 grados es tres veces mayor que la del material no dopado.
Las aplicaciones en el campo biomédico se centran principalmente en el rastreo por microscopía electrónica y en los sistemas de administración de fármacos.
Trazador de microscopio electrónico
El ion lantano (La ³ ⁺) tiene una alta densidad electrónica (Z=57) y puede usarse como trazador para marcar estructuras de unión celular. Por ejemplo, en el estudio del estrato córneo de la piel, la solución de nitrato de lantano (hexahidrato) puede penetrar y destruir el estrato córneo, y la distribución de los elementos de lantano se puede observar mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM) para analizar la función de barrera del estrato córneo.
transportista de entrega de medicamentos
Al reaccionar con fosfato, se pueden preparar nanopartículas de LaPO₄ como portadores de fármacos. Por ejemplo, las nanopartículas de LaPO₄ cargadas con el fármaco anticancerígeno doxorrubicina pueden liberar el 80% del fármaco en el microambiente del tumor a pH 5,0, mientras que solo liberan el 10% en tejido normal a pH 7,4, logrando una administración específica del fármaco.
trazador radiactivo
Mediante activación de neutrones, se pueden preparar isótopos radiactivos de ¹⁴⁰ La para obtener imágenes de tomografía por emisión de positrones (PET). Por ejemplo, los anticuerpos marcados con ¹⁴⁰ La pueden aumentar la relación señal-a-ruido a 10:1 en el diagnóstico de tumores, significativamente mayor que el tradicional ¹⁸ F etiquetado 5:1.
Aditivos para fundición de metales
En la extracción de oro y platino, se puede utilizar como agente de flotación o precipitante para mejorar la tasa de recuperación del metal. Por ejemplo, en la extracción de oro con cianuro, la adición de iones de lantano puede aumentar la tasa de lixiviación del oro del 90% al 95%.
preservativo
Nitrato de lantano hexahidratocombinado con molibdato de sodio se puede utilizar para preparar revestimientos anticorrosión eficaces. Por ejemplo, en ambientes de agua de mar, los recubrimientos anticorrosión La Mo pueden proteger el acero al carbono con una eficiencia de protección de hasta el 98 % y pueden durar más de 5 años.
Reactivos químicos analíticos.
Como oxidante, se puede utilizar para determinar sustancias reductoras como tiosulfato y iones yoduro. Por ejemplo, en el método yodométrico, el error del punto final de la titulación se puede controlar dentro de ± 0,1%.
El p-toluenosulfonato de sodio (número CAS: 824-79-3) es un importante intermediario sintético orgánico y sus propiedades químicas implican múltiples dimensiones, como la estructura molecular, la solubilidad, la estabilidad, la reactividad y las características de seguridad. A partir de las propiedades químicas centrales, se realizará un análisis sistemático basado en sus mecanismos de reacción y escenarios de aplicación.
Estructura molecular y propiedades básicas.
La fórmula molecular del ácido p-toluenosulfónico de sodio es C7H7NaO2S, con un peso molecular de 178,18. Forma una sal combinando ácido p-toluenosulfónico con iones de sodio. Sus características estructurales incluyen:
Grupo ácido sulfónico (- SO2 ⁻): el átomo de azufre existe en un estado de oxidación +4 y tiene una estructura de peróxido de hidrógeno (S=O y S-O), lo que confiere a la molécula una fuerte nucleofilicidad y una acidez débil.
P-Grupo tolueno (- C ₆ H ₄ CH3): un grupo metilo para sustituido con un anillo de benceno, que proporciona impedimento estérico y efectos electrónicos, lo que afecta la selectividad de la reacción.
Ión de sodio (NaE): actúa como contraión para equilibrar la carga y mejorar la solubilidad en agua.
propiedad física:
Aspecto: Polvo cristalino de color blanco a blanquecino, altamente higroscópico, propenso a aglutinarse cuando se expone a ambientes de alta humedad.
Melting point:>300 grados (antes de la descomposición), lo que indica una alta estabilidad térmica.
Solubilidad: Fácilmente soluble en agua, etanol y éter, ligeramente soluble en acetona, insoluble en disolventes no-polares como benceno y cloroformo.
Valor de PH: una solución acuosa al 10% tiene un rango de pH de 7 a 9,5 y es débilmente alcalina.
Estabilidad química y condiciones de reacción.
Estabilidad térmica:
Stable at room temperatur, but high temperatur (>150 grados) o condiciones ácidas fuertes (pH<2) may lead to the decomposition of sulfite groups, producing p-toluenesulfonic acid and sulfur dioxide (SO2).
Reacción de descomposición: C7H7SO2 ⁻ Na ⁺ → C7H7SO3H+Na ⁺+SO2 ↑.
Redox:
Reducibilidad débil: el grupo ácido sulfónico puede oxidarse mediante oxidantes fuertes (como permanganato de potasio, peróxido de hidrógeno) a ácido p-toluenosulfónico (C7H7SO3 ⁻).
Oxidación: en condiciones específicas (como la reacción con tioles), puede actuar como un oxidante suave para oxidar los tioles en disulfuros.
Reacción ácido-base:
Reacciona con ácidos fuertes (como el ácido clorhídrico) para generar ácido p-toluenosulfónico (C7H7SO2H), mientras libera cloruro de sodio (NaCl).
Estable cuando coexiste con un álcali (como el hidróxido de sodio), pero un exceso de álcali puede promover la hidrólisis.
Reactividad central y aplicaciones.
Sus propiedades químicas lo hacen ampliamente utilizado en síntesis orgánica, siendo los principales tipos de reacciones:
1. Reacción de sustitución nucleofílica (mecanismo SN2)
Mecanismo: El ion sulfito (-SO2 ⁻) actúa como un nucleófilo fuerte para atacar el carbono alfa de los hidrocarburos halogenados, generando ésteres del ácido p-toluenosulfónico.
Ejemplo de reacción:
C7H7SO2⁻Na⁺ + R-X → C7H7SO2-R + NaX
(X=Cl, Br, I; R=alquilo, arilo)
Solicitud:
Síntesis de p-toluenosulfonilmetil isonitrilo (TosmiC), un precursor importante para la síntesis de compuestos heterocíclicos.
Preparación de fármacos intermedios, como el intermediario clave del antidepresivo sertralina.
2. Reacción de oxidación
Como oxidante:
En condiciones suaves (como la reacción con tiol), el tiol (R-SH) puede oxidarse a disulfuro (R-S-S-R) y reducirse a ácido p-toluenosulfónico (C7H7SH).
Ejemplo de reacción:
2 C7H7SO2⁻Na⁺ + 2 R-SH → 2 C7H7SH + R-S-S-R + 2 Na⁺
Solicitud:
Sintetizar materiales funcionales que contienen azufre-, como sulfuros de polímeros.
Protección y desprotección de grupos tiol en la síntesis de fármacos.
3. Catálisis ácida y reacción de deshidratación.
Catálisis ácida:
La débil acidez de los grupos de ácido sulfónico los hace adecuados como catalizadores ácidos para promover la esterificación, condensación y otras reacciones.
Ejemplo: Reacción de esterificación catalítica de ácido acético y etanol, con un aumento de rendimiento del 10% -15%.
Reacción de deshidratación:
At high temperaturs (>120 grados), puede promover la deshidratación de alcoholes para producir olefinas.
Ejemplo:
C7H7SO2⁻Na⁺ + R-CH2-OH → C7H7SO2H + R-CH=CH2 + NaOH
4. Coordinación de iones metálicos
El ion sulfito puede formar compuestos de coordinación con metales de transición (como Cu ² ⁺, Fe ³ ⁺) para reacciones de oxidación catalítica.
Ejemplo: Cu ² ⁺ -nitrato de lantano hexahidratoEl complejo cataliza la oxidación del fenol a p-benzoquinona, con una tasa de conversión del 90%.
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