Praseodymium

Der Name leitet sich vom altgriechischen Wort πράσινος ("prasinos") für "lauchgrün" ab und bezieht sich auf die grüne Farbe vieler Praseodymsalze.

Praseodym gehört zur 6. Periode des Periodensystems und zum f-Block. Die Elektronenkonfiguration lautet [Xe] 4f³ 6s². Die relative Atommasse beträgt etwa 140,91 u.

Praseodym bildet vor allem dreiwertige Kationen. Die wichtigste Oxidationsstufe ist +3. Vierwertige Praseodymverbindungen kommen vor, sind aber deutlich seltener. In wässriger Lösung erscheinen Praseodym(III)-Ionen gelblich-grün.

Reines Praseodym ist ein weiches, duktiles und paramagnetisches Metall. An der Luft oxidiert es langsam und bildet eine grünliche Oxidschicht. Aufgrund seiner Reaktivität kommt es in der Natur nur in Form von Verbindungen vor.

Wichtige physikalische Eigenschaften sind:

Praseodym liegt in der Natur nicht gediegen vor. Es ist Bestandteil verschiedener Seltenerdminerale und tritt meist gemeinsam mit Cer, Lanthan und Neodym auf. Wichtige Ausgangsminerale sind:

• Monazit
• Bastnäsit
• Allanit

Die Gewinnung erfolgt im Rahmen der Aufarbeitung von Seltenerderzen. Dabei werden die enthaltenen Lanthanoide zunächst chemisch gelöst und anschließend durch Fällungs-, Extraktions- und Ionenaustauschverfahren voneinander getrennt. Praseodym wird häufig zusammen mit Neodym als Neodym-Praseodym-Fraktion weiterverarbeitet.

Praseodym und seine Verbindungen werden vor allem industriell genutzt. Relevante Anwendungen sind:

• Bestandteil von Neodym-Praseodym-Legierungen für starke Permanentmagnete
• Dotierung von Glas und Keramik
• Herstellung gelb-grüner Pigmente
• Filtergläser, z.B. zur Absorption bestimmter Spektralbereiche
• Legierungsbestandteil in der Metallurgie
• praseodymdotierte Festkörperlaser

Praseodymhaltige Magnete kommen indirekt auch in medizintechnischen Geräten vor, z.B. in Elektromotoren, Sensoren oder Aktoren.

Praseodym besitzt keine bekannte physiologische Funktion im menschlichen Körper. Eine direkte therapeutische Anwendung von elementarem Praseodym ist nicht etabliert.

Eine indirekte medizinische Bedeutung ergibt sich durch technische Anwendungen. Praseodymdotierte Lasermaterialien können sichtbares Licht emittieren und werden experimentell bzw. technisch für optische Anwendungen untersucht. In der Medizintechnik können praseodymhaltige Magnetlegierungen in Komponenten von Geräten eingesetzt werden. Praseodym ist jedoch kein Standardbestandteil klinisch etablierter Kontrastmittel; diese beruhen typischerweise auf anderen Lanthanoiden, insbesondere Gadolinium.

Für den Menschen ist Praseodym kein essentielles Spurenelement. In einigen Mikroorganismen können Lanthanoide, darunter Praseodym, als Cofaktoren bestimmter Methanoldehydrogenasen fungieren. Diese biologische Rolle ist auf spezielle mikrobielle Stoffwechselwege beschränkt und hat keine bekannte Entsprechung im menschlichen Stoffwechsel.

Die Toxikologie von Praseodym und Praseodymverbindungen ist weniger gut untersucht als die vieler Schwermetalle. Elementares Praseodym und schwerlösliche Praseodymverbindungen gelten im Allgemeinen als gering bis mäßig toxisch. Lösliche Praseodymsalze können reizend wirken und sollten nicht eingeatmet oder verschluckt werden.

Arbeitsschutzrelevant sind vor allem:

• Inhalation von Stäuben bei Herstellung, Schleifen oder Recycling
• lokale Reizung von Haut, Augen und Schleimhäuten
• mögliche Verunreinigungen von Seltenerdmineralen mit Thorium oder Uran
• Umweltbelastung durch Abbau, Aufbereitung und Entsorgung seltener Erden

Bei der toxikologischen Bewertung ist zwischen elementarem Praseodym, schwerlöslichen Oxiden und löslichen Praseodymsalzen zu unterscheiden. Die Gefährdung hängt wesentlich von Verbindung, Partikelgröße, Löslichkeit und Expositionsweg ab.