Jelaskan Keterjadian dan produksi dari Lantanum

Lantanum adalah yang paling melimpah ketiga dari semua lantanida, membentuk 39 mg/kg kerak Bumi, di belakang neodimium sebesar 41,5 mg/kg dan serium sebesar 66,5 mg/kg. Jumlahnya hampir tiga kali lebih banyak dari timbal di kerak Bumi. Meskipun termasuk ke dalam apa yang disebut "logam tanah jarang", lantanum tidaklah langka sama sekali, tetapi secara historis dinamai demikian karena ia lebih jarang daripada "tanah biasa" seperti kapur dan magnesia, dan secara historis hanya beberapa endapan yang diketahui. Lantanum dianggap sebagai logam tanah jarang karena proses penambangannya yang sulit, memakan waktu, dan mahal. Lantanum jarang menjadi lantanida dominan yang ditemukan dalam mineral tanah jarang, dan dalam formula kimianya biasanya didahului oleh serium. Contoh langka mineral dominan La adalah monasit-(La) dan lantanit-(La).

Ion La3+ memiliki ukuran yang sama dengan lantanida awal dari golongan serium (hingga samarium dan europium) yang segera mengikuti tabel periodik, dan karena itu cenderung muncul bersama mereka dalam mineral fosfat, silikat, dan karbonat, seperti, monasit (MIIIPO4) dan bastnäsit (MIIICO3F), dengan M mengacu pada semua logam tanah jarang kecuali skandium dan prometium yang radioaktif (kebanyakan Ce, La, dan Y). Bastnäsit biasanya kekurangan torium dan lantanida berat, dan pemurnian lantanida ringan darinya kurang terlibat. Bijih tersebut, setelah dihancurkan dan digiling, pertama-tama diolah dengan asam sulfat pekat panas, menghasilkan karbon dioksida, hidrogen fluorida, dan silikon tetrafluorida: produknya kemudian dikeringkan dan dilindi dengan air, menyisakan ion lantanida awal, termasuk lantanum, dalam larutan.

Prosedur untuk monasit, yang biasanya mengandung semua tanah jarang serta torium, lebih rumit. Monasit, karena sifat magnetiknya, dapat dipisahkan melalui pemisahan elektromagnetik berulang. Setelah pemisahan, ia diolah dengan asam sulfat pekat untuk menghasilkan sulfat tanah jarang yang larut dalam air. Filtrat asam dinetralkan sebagian dengan natrium hidroksida hingga pH 3–4. Torium mengendap dari larutan sebagai hidroksida dan dihilangkan. Setelah itu, larutan tersebut diolah dengan amonium oksalat untuk mengubah tanah jarang menjadi oksalat mereka yang tidak larut. Oksalat tersebut diubah menjadi oksida melalui penganilan. Oksida tersebut dilarutkan dalam asam nitrat yang mengecualikan salah satu komponen utama, serium, yang oksidanya tidak larut dalam HNO3. Lantanum dipisahkan sebagai garam ganda dengan amonium nitrat melalui kristalisasi. Garam ini relatif kurang larut dibandingkan garam ganda tanah jarang lainnya sehingga ia tetap berada di residu. Kehati-hatian harus diberikan saat menangani beberapa residu karena mereka mengandung 228Ra, turunan dari 232Th, yang merupakan pemancar gama yang kuat. Lantanum relatif mudah untuk diekstraksi karena hanya memiliki satu lantanida tetangga, serium, yang dapat dihilangkan dengan memanfaatkan kemampuannya untuk dioksidasi menjadi keadaan +4; setelah itu, lantanum dapat dipisahkan melalui metode kristalisasi fraksional La(NO3)3·2NH4NO3·4H2O, atau melalui teknik pertukaran ion ketika kemurnian yang lebih tinggi diinginkan.

Logam lantanum diperoleh dari oksidanya dengan memanaskannya dengan amonium klorida atau fluorida dan asam fluorida pada suhu 300-400 °C untuk menghasilkan lantanum klorida atau fluorida:

La2O3 + 6 NH4Cl → 2 LaCl3 + 6 NH3 + 3 H2O

Ini diikuti dengan reduksi dengan logam alkali atau alkali tanah dalam atmosfer vakum atau argon:

LaCl3 + 3 Li → La + 3 LiCl

Juga, lantanum murni dapat diproduksi melalui elektrolisis campuran LaCl3 anhidrat dan NaCl atau KCl pada suhu tinggi.