硝酸鑭性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
易潮解，有氧化性?；瘜W(xué)危險(xiǎn)品。人吸入鑭及其化合物煙塵可出現(xiàn)頭痛和惡心等癥狀，嚴(yán)重者會(huì)引致死亡。因?yàn)橄跛徼|有助燃性，所以屬燃爆品。
硝酸鑭，化學(xué)式La(NO3)3·6H2O。分子量433.02。白色三斜系晶體。易潮解。熔點(diǎn)40℃。極易溶于水和乙醇，溶于丙酮。加熱至126℃分解，首先生成堿式鹽，后成氧化物。熱至800℃完全分解為氧化鑭。易與硝酸銅或硝酸鎂形成結(jié)晶復(fù)鹽Cu[La(NO3)5]或Mg[La(NO3)5]等。與硝酸銨的溶液共混合蒸發(fā)后，即有大的無色結(jié)晶水合復(fù)鹽(NH4)2[La(NO3)5]·4H2O形成，后者在100℃加熱時(shí)可失去全部結(jié)晶水。與過氧化氫作用時(shí)，即有過氧化鑭(La2O5)粉末生成。制法：由氧化鑭或氫氧化鑭溶于稀硝酸溶液，經(jīng)水浴蒸發(fā)后結(jié)晶而得。用途：用于制防腐劑、煤氣燈罩、化學(xué)試劑。
由氧化鑭或氫氧化鑭溶于稀硝酸溶液，經(jīng)水浴蒸發(fā)后結(jié)晶而得。用于制防腐劑、制熒光粉、光學(xué)玻璃和煤氣燈罩、化學(xué)試劑。
【硝酸鑭在植物方面的應(yīng)用】
(1)研究發(fā)現(xiàn)，接種ＯＭ 真菌同時(shí)添加硝酸鑭提高了細(xì)胞內(nèi)多糖和蛋白質(zhì)含量，促進(jìn)了鐵皮石斛中物質(zhì)的積累，這是石斛植株生物量增加的另一個(gè)因素。植物的抗逆性與防御系統(tǒng)活性密切相關(guān)，硝酸鑭和ＯＭ 真菌能提高細(xì)胞生理活性，細(xì)胞代謝旺盛，而它們的聯(lián)合使用效果更顯著。有氧呼吸產(chǎn)生了大量的活性氧，加速了氧化脅迫。植物體內(nèi)存在ＳＯＤ、ＣＡＴ和ＰＯＤ等活性氧清除酶系統(tǒng)，這些酶協(xié)同作用使活性氧產(chǎn)生和清除處于平衡狀態(tài)，以維持植物的正常生理代謝。同時(shí)，ＰＯＤ是多功能酶，對植物生長還具有調(diào)節(jié)作用。ＭＤＡ是細(xì)胞膜脂過氧化的主要產(chǎn)物之一，其含量高低可以反映植物遭受逆境傷害程度。大量活性氧的產(chǎn)生加速了氧化脅迫，促進(jìn)了細(xì)胞膜脂過氧化反應(yīng)，產(chǎn)生大量ＭＤＡ。ＭＤＡ的積累與保護(hù)酶的活性有一定的相關(guān)性，保護(hù)酶活性的提高有利于降低ＭＤＡ的含量。適量的硝酸鑭和ＯＭ 真菌均能提高細(xì)胞內(nèi)保護(hù)酶的活性，降低ＭＤＡ的含量，二者的變化呈現(xiàn)一定的相關(guān)性；在同一硝酸鑭水平下，接種ＯＭ 真菌的植株細(xì)胞內(nèi)的ＳＯＤ、ＣＡＴ和ＰＯＤ活性均高于未接種處理，可見，接種ＯＭ 真菌再添加適量的硝酸鑭效果更佳。適量的硝酸鑭和ＯＭ 真菌的聯(lián)合使用能有效防止植株衰老，提高植株的抗逆性和適應(yīng)性，促進(jìn)鐵皮石斛的生長。
總之，添加適量的硝酸鑭和接種ＯＭ 真菌能明顯改善鐵皮石斛生理特性，適量的硝酸鑭能促進(jìn)鐵皮石斛菌根的形成，進(jìn)而提高鐵皮石斛的葉綠素含量、可溶性蛋白質(zhì)含量以及保護(hù)酶活性，降低ＭＤＡ含量，增強(qiáng)了鐵皮石斛對環(huán)境的適應(yīng)能力，提高鐵皮石斛生物量和多糖等活性成分的積累。為今后進(jìn)一步開展石斛菌根化栽培和稀土菌肥的開發(fā)提供了理論依據(jù)。
(2) 生物量是植物對堿脅迫響應(yīng)的綜合體現(xiàn)。關(guān)于硝酸鑭對堿脅迫下黑麥草幼苗生長和光合生理的影響的研究結(jié)果表明[5], NaHCO3 脅迫明顯抑制黑麥草幼苗的生長, 低濃度硝酸鑭可以緩解堿脅迫對幼苗生長的抑制作用, 這可能與La3 +能夠?qū)⒚{迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)至胞內(nèi)進(jìn)而提高鈣調(diào)素水平。 加速細(xì)胞分裂或改變細(xì)胞膜脂肪酸配比, 增加膜的流動(dòng)性及改善光合功能有密切關(guān)系。葉綠體是植物光合作用的部位, 也是細(xì)胞中對鹽敏感的細(xì)胞器。植物的光合效率與葉綠體中光合色素的含量、電子傳遞和磷酸化活性密切相關(guān), 光合電子傳遞和磷酸化活性降低, 則碳素同化受到限制。研究結(jié)果顯示, 低濃度硝酸鑭可以緩解堿脅迫下黑麥草葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量的下降, 從而維持較高的光合速率, 高濃度硝酸鑭卻導(dǎo)致堿脅迫下光合色素的含量和光合速率下降。硝酸鑭引起光合色素含量變化的原因可能是低濃度La3 +激活了葉綠素合成中的某些酶類或直接參與形成了稀土葉綠素[ 19] , 而高濃度La3 +可能抑制葉綠素合成過程中相關(guān)酶的活性或激活葉綠素酶加速其分解所致, 但具體機(jī)理有待進(jìn)一步
研究。諸多研究表明, 適宜濃度的鑭對植物光合電子傳遞和磷酸化具有促進(jìn)效應(yīng), 如硝酸鑭能夠提高小麥葉片的希爾反應(yīng)活性[ 6] ;加快煙草光合電子傳遞與磷酸化反應(yīng)[ 7] ;LaCl3 能激活菠菜葉綠體偶聯(lián)因子的活性, 提高循環(huán)和非循環(huán)光合磷酸化水平。外施一定濃度的硝酸鑭可有效降低堿脅迫造成的光合色素含量、光合電子傳遞速率及光合磷酸化和RuBPCase活性的下降, 從而緩解堿脅迫對黑麥草葉片光合速率和幼苗生長的抑制。
（3）研究表明[6]適宜濃度的硝酸鑭處理能極大地提高甜瓜葉片的葉綠素含量, 尤其在伸蔓期和始花期的提高幅度更為明顯, 從而大大提高了光合效率, 促進(jìn)了植物的生長和發(fā)育進(jìn)程。而高濃度的硝酸鑭處理使甜瓜葉片的葉綠素和類胡蘿卜素含量在膨瓜期均低于對照, 表明高濃度的硝酸鑭處理在生長后期已對甜瓜葉片光合色素產(chǎn)生了抑制作用。類胡蘿卜素在葉綠體中合成積累,能猝滅三線態(tài)葉綠素, 清除單線態(tài)氧, 保護(hù)葉綠素 。類胡蘿卜素含量下降, 可能是由于高濃度的硝酸鑭已傷害到光合組織, 使過剩的光能生成大量單線態(tài)氧, 導(dǎo)致類胡蘿卜素被消耗, 進(jìn)一步加劇了對葉綠素的傷害。
(4) 在基本培養(yǎng)基中添加20 mg•L - 1 的La( NO3)3，0． 2 mg•L － 1 的IAA 和0． 2 mg•L － 1 的IBA 時(shí)，長柄扁桃的生根培養(yǎng)效果最好。在該條件下根的誘導(dǎo)頻率、根長和根數(shù)都比其他處理組有顯著的提高。2． La( NO3)3對長柄扁桃試管苗根誘導(dǎo)頻率和每植株根平均個(gè)數(shù)的影響大于IBA 和IAA。3． 在添加20 mg•L － 1硝酸鑭培養(yǎng)基中，長柄扁桃根細(xì)胞活力最高，為對照的2． 49 倍。但是，隨著硝酸鑭劑量的增加，根細(xì)胞活力沒有顯著的變化。4． 基本培養(yǎng)基中添加20 mg•L － 1的La(NO3)3，0． 2 mg•L － 1的IAA 和0． 2 mg•L － 1 的IBA 的長柄扁桃試管苗移栽馴化2 個(gè)月后的移栽成活率達(dá)到94%，株高是對照的1． 53 倍。
【硝酸鑭在化工方面的應(yīng)用】
(1)硝酸鑭添加有助降低鈣鎂鋅三金屬氧化物催化體系的最適用量和最適催化溫度，然而這種促進(jìn)作用會(huì)隨著硝酸鑭比例的上升而下降，硝酸鑭添加對最適反應(yīng)時(shí)間并無明顯作用。反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度的下降說明硝酸鑭添加有利于降低生物柴油制備過程成本，更利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。改性催化劑具有較豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，有利于其進(jìn)行酯交換反應(yīng)，這在一定程度上解釋了其良好的催化效果[8]。
(2)研究員[9]采用緩慢升溫法燃燒灰化煤炭樣品，用硝酸－ 高氯酸－ 氫氟酸消化分解，以硝酸鑭為基體改進(jìn)劑，GFAAS 法測定高背景低含量的煤中鈹，具有檢出限低、線性范圍寬、精密度和準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。鑭與干擾元素結(jié)合生成了熱穩(wěn)定的難熔、難蒸發(fā)、難解離的化合物，將鈹釋放出來，鑭起到了既提高灰化溫度，又相對降低原子化溫度的雙重作用，延長了石墨管的使用壽命。該方法操作簡單，無需對石墨管預(yù)處理，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性，不僅適用于煤中鈹?shù)臏y定，可推廣應(yīng)用到其他基質(zhì)中鈹?shù)臏y定。在探討基體中共存元素的干擾作用時(shí)發(fā)現(xiàn): Al、Ca、Mg、Na、Ti、Ba、Cu、Cr、Pb、Mo 及各元素的混合物為正干擾，F(xiàn)e、P、Mn、V、Ni 為負(fù)干擾，而將共存元素混合后，混合物與Al 的正干擾效果幾乎一致，這有可能是其他元素的正干擾和負(fù)干擾相互抵消、相互作用的結(jié)果，也有可能相互之間生成了難熔難解離的絡(luò)合物，其作用機(jī)理有待今后進(jìn)一步研究。
(3) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明[10], 硝酸鑭結(jié)晶水合物合成環(huán)己酮乙二醇縮酮具有較好的催化活性, 最佳反應(yīng)條件:環(huán)己酮0 .3 mol , n(環(huán)己酮)∶n (乙二醇)=1∶1.5 , 帶水劑甲苯30 mL , 回流反應(yīng)時(shí)間2.0 h , 催化劑用量0.25 g , 催化劑重復(fù)使用性能良好。
硝酸鑭對小鼠學(xué)習(xí)記憶的低劑量興奮效應(yīng)及其與cAMP 反應(yīng)元件結(jié)合蛋白( CREB) 和Jun- 氨基末端激酶( JNK) 蛋白磷酸化水平的關(guān)系的研究中。以0.002、0.02、0.2、2、20 mg/kg 硝酸鑭染毒ICR 小鼠4 周,每天測定小鼠水迷宮的反應(yīng)時(shí)間和錯(cuò)誤次數(shù); 試驗(yàn)結(jié)束時(shí), 取小鼠大腦分離海馬和皮質(zhì), 采用western blot 測定p- CREB和p- JNK 的含量。[ 結(jié)果] 小鼠水迷宮的反應(yīng)時(shí)間在染毒第4 周時(shí)隨著劑量的升高, 呈現(xiàn)逐漸縮短, 然后又逐漸延長的趨勢, 0.2 mg/kg 組的反應(yīng)時(shí)間最短; 而錯(cuò)誤次數(shù)則出現(xiàn)相反的趨勢, 2 mg/kg 組的錯(cuò)誤次數(shù)最少。硝酸鑭經(jīng)口染毒小鼠4 周, 0.2 mg/kg 劑量組小鼠海馬的CREB ( 6.20±3.2) 和JNK ( 4.11±2.92) 磷酸化水平升高, 與溶劑對照組相比, 差異有顯著性。硝酸鑭染毒各劑量組小鼠的皮質(zhì)CREB 和JNK 磷酸化與對照組相比差異無顯著性。硝酸鑭經(jīng)口染毒引起小鼠海馬CREB 和JNK 蛋白的磷酸化水平升高, 這與小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力的變化的趨勢一致, 提示低劑量硝酸鑭可能通過引起學(xué)習(xí)相關(guān)蛋白磷酸化水平的升高而對小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶產(chǎn)生促進(jìn)作用。
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用途
用于生產(chǎn)汽燈紗罩及光學(xué)玻璃
硝酸鑭
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