Lanthanhexaborid
Lanthanhexaborid (LaB6) ist eine anorganische Verbindung aus Bor und Lanthan und gehört zu den Boriden.
| Kristallstruktur | |||||||||||||
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| _ La3+ _ B | |||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||
| Name | Lanthanhexaborid | ||||||||||||
| Verhältnisformel | LaB6 | ||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
violettes geruchloses Pulver[1] | ||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||
| Molare Masse | 203,78 g·mol−1 | ||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest[1] | ||||||||||||
| Dichte |
4,71 g·cm−3[2] | ||||||||||||
| Schmelzpunkt |
2210 °C[1] | ||||||||||||
| Löslichkeit |
nahezu unlöslich in Wasser[1] | ||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||
Gewinnung und Darstellung
BearbeitenLanthanhexaborid kann durch Reaktion von Lanthanoxid mit Natriumborhydrid bei 1200 °C, Lanthanchlorid mit Natriumborhydrid und Magnesium bei 400 °C oder Lanthannitrat mit Bor und einem Brennstoff gewonnen werden.[3][4][5]
Eigenschaften
BearbeitenLanthanhexaborid ist ein feuerfestes keramisches Material mit einem Schmelzpunkt von 2210 °C. Es ist geruchlos und zeigt eine violette Färbung. Es ist unlöslich in Wasser und Salzsäure.[1]
Lanthanhexaborid besitzt eine kubische Kristallstruktur mit der Raumgruppe Pm3m (Raumgruppen-Nr. 221). Seine Struktur ist seit 1930 bekannt.[6][7]
Verwendung
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Das Material ist vakuumstabil und zeichnet sich durch eine extrem niedrige Elektronenaustrittsarbeit von nur 2,7 eV aus.[8][9] Eingesetzt wird es daher unter anderem in der Plasmatechnik und als Elektronenquelle (Glühkathode) in einigen Elektronenmikroskopen.[10]
Boride wie auch das Lanthanhexaborid können in Form feinster Partikel in geringen Konzentrationen als Laserabsorber einem transparenten Polymer zugemischt werden, ohne dessen sichtbare optische Eigenschaften nennenswert zu ändern. Es wird eine Absorption von Laserstrahlung der Wellenlänge 1064 nm des häufig eingesetzten Nd:YAG-Lasers erreicht. Das kann nach[11] zur Lasermarkierung oder zum Laserschweißen solcher Materialien genutzt werden.
Des Weiteren findet Lanthanhexaborid aufgrund seiner günstigen Reflexlagen Anwendung als Standardsubstanz für quantitative Röntgendiffraktometrie Messungen (XRD)[12].
Literatur
Bearbeiten- T. Lundström: Structure, defects and properties of some refractory borides. In: Pure Appl. Chem. Band 57, Nr. 10, 1985, S. 1383–1390 (iupac.org [PDF; 188 kB] Kristallstruktur und Farbänderungen von Lanthanhexaborid).
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c d e f g Datenblatt Lanthanum boride, 99.5% (REO) bei Alfa Aesar, abgerufen am 7. Dezember 2019 (Seite nicht mehr abrufbar).
- ↑ Jean Etourneau, Jean-Pierre Mercurio, Roger Naslain, Paul Hagenmuller: Structure electronique de quelques hexaborures de type CaB6. In: Journal of Solid State Chemistry. 2, 1970, S. 332–342, doi:10.1016/0022-4596(70)90091-5.
- ↑ Bao Lihong, Wurentuya, Wei Wei, O. Tegus: A new route for the synthesis of submicron-sized LaB6. In: Materials Characterization. 97, 2014, S. 69, doi:10.1016/j.matchar.2014.08.011.
- ↑ Maofeng Zhang, Liang Yuan, Xiaoqing Wang, Hai Fan, Xuyang Wang, Xueying Wu, Haizhen Wang, Yitai Qian: A low-temperature route for the synthesis of nanocrystalline LaB6. In: Journal of Solid State Chemistry. 181, 2008, S. 294, doi:10.1016/j.jssc.2007.12.011.
- ↑ Yoseph Bar-Cohen: High Temperature Materials and Mechanisms. CRC Press, 2014, ISBN 978-1-4665-6646-0, S. 171 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ M. M. Korsukova, T. Lundström, V. Ν. Gurin, L.-E. Tergenius: An X-ray diffractometry study of LaB6 single crystals, prepared by high-temperature solution growth. In: Zeitschrift für Kristallographie – Crystalline Materials. 168, 1984, doi:10.1524/zkri.1984.168.14.299.
- ↑ springer.com: LaB6 Crystal Structure – SpringerMaterials, abgerufen am 21. Juni 2016.
- ↑ Treibacher Industrie AG: Boride.
- ↑ wissenschaft-online.de: Austrittsarbeit.
- ↑ sindlhauser.de: LaB6-Keramik und -Kathoden.
- ↑ Patent WO2006029677.
- ↑ Dr A. K. Singh, Defence Metallurgical Research Laboratory (Hyderabad India): Advanced X-ray Techniques in Research and Industry. IOS Press, 2005, ISBN 1-58603-537-1 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).