Yttrium (Dansk)

Yttrium (Y), kemisk element, et sjældent jordmetal fra gruppe 3 i det periodiske system.

Britannica Quiz

118 Navne og symboler på det periodiske system-quiz

Det periodiske system består af 118 elementer. Hvor godt kender du deres symboler? I denne quiz vises alle 118 kemiske symboler, og du skal vælge navnet på det kemiske element, som hver enkelt repræsenterer.

Yttrium er et sølvhvidt, moderat blødt, duktilt metal. Det er ret stabilt i luften; hurtig oxidation begynder over ca. 450 ° C (840 ° F), hvilket resulterer i Y2O3. Metallet reagerer let med fortyndede syrer – undtagen flussyre (HF), hvor det uopløselige beskyttende lag af YF3, der dannes på metaloverfladen, forhindrer yderligere reaktion. Yttrium-drejninger antændes let i luften og brænder hvidvarm. Metallet er paramagnetisk med en temperaturuafhængig magnetisk modtagelighed mellem 10 og 300 K (-263 og 27 ° C eller -442 og 80 ° F). Det bliver superledende ved 1,3 K (-271,9 ° C eller -457 ° F) ved tryk på over 110 kilobar.

I 1794 isolerede den finske kemiker Johan Gadolin yttria, en ny jord eller metaloxid, fra et mineral fundet i Ytterby, Sverige. Yttria, den første sjældne jord, der blev opdaget, viste sig at være en blanding af oxider, hvorfra ni grundstoffer over et tidsrum på mere end et århundrede – yttrium, scandium (atomnummer 21) og de tunge lanthanidmetaller fra terbium ( atomnummer 65) til lutetium (atomnummer 71) – blev adskilt. Yttrium forekommer især i tunge malme med sjældne jordarter, hvoraf lateritler, gadolinit, euxenit og xenotime er de vigtigste. I de vulkanske klipper af jordskorpen er dette element rigere end nogen af de andre sjældne jordarter, undtagen cerium, og er dobbelt så rigeligt som bly. Yttrium forekommer også i nuklear fissionsprodukter.

Stabil yttrium-89 er den eneste naturligt forekommende isotop. I alt 33 (ekskl. Nukleare isomerer) radioaktive isotoper af yttrium, der strækker sig i masse fra 77 til 109 og halveringstid fra 41 millisekunder (yttrium-108) til 106,63 dage (yttrium-88), er rapporteret.

Kommercielt er yttrium adskilt fra de andre sjældne jordarter ved væske-væske- eller ionbytningsekstraktion, og metallet fremstilles ved metalloterm reduktion af det vandfrie fluor med calcium. Yttrium findes i to allotrope (strukturelle) former. Α-fasen er tætpakket sekskantet med a = 3,6482 Å og c = 5,7318 Å ved stuetemperatur. Β-fasen er kropscentreret kubisk med a = 4,10 Å ved 1.478 ° C (2.692 ° F).

Yttrium og dets forbindelser har adskillige anvendelser. Store applikationer inkluderer værter for røde fosforer til lysstofrør, farvedisplay og tv-skærme, der bruger katodestrålerør. Yttrium aluminium granat (YAG) doteret med andre sjældne jordarter bruges i lasere; yttrium jern granat (YIG) bruges til mikrobølgefiltre, radarer, kommunikation og syntetiske perler; og yttriumoxidstabiliseret cubic zirconia anvendes i iltfølere, strukturkeramik, termiske barriereovertræk og syntetiske diamanter. En væsentlig anvendelse af yttrium er i superledende keramik ved høj temperatur, såsom YBa2Cu3O7, som har en superledende overgangstemperatur på 93 K (-180 ° C, eller -292 ° F) til elektriske kraftoverførselsledninger og superledende magneter. Metallet bruges som en legeringstilsætning til jernholdige og ikke-jernholdige legeringer for forbedret korrosionsbestandighed og oxidationsmodstand. Yttriumforbindelser anvendes i optiske briller og som katalysatorer.

Yttrium opfører sig kemisk som et typisk sjældent jordelement med en oxidationstilstand på +3. Dens ioniske radius er tæt på dysprosium og holmiums radier, hvilket gør adskillelse fra disse elementer vanskelig. Udover det hvide sesquioxid danner yttrium en række næsten hvide salte inklusive sulfat, trichlorid og carbonat.