Yttrium (Deutsch)

Yttrium (Y), chemisches Element, ein Seltenerdmetall der Gruppe 3 des Periodensystems.

Britannica-Quiz

118 Namen und Symbole des Periodensystem-Quiz

Das Periodensystem besteht aus 118 Elementen. Wie gut kennen Sie ihre Symbole? In diesem Quiz werden Ihnen alle 118 chemischen Symbole angezeigt, und Sie müssen den Namen des chemischen Elements auswählen, das jedes darstellt.

Yttrium ist ein silberweißes, mäßig weiches, duktiles Metall. Es ist ziemlich stabil in der Luft; Die schnelle Oxidation beginnt oberhalb von etwa 450 ° C (840 ° F), was zu Y2O3 führt. Das Metall reagiert leicht mit verdünnten Säuren – mit Ausnahme von Flusssäure (HF), bei der die unlösliche Schutzschicht von YF3, die sich auf der Oberfläche des Metalls bildet, eine weitere Reaktion verhindert. Yttriumspäne entzünden sich leicht an der Luft und brennen weißglühend. Das Metall ist paramagnetisch mit einer temperaturunabhängigen magnetischen Suszeptibilität zwischen 10 und 300 K (–263 und 27 ° C oder –442 und 80 ° F). Bei Drücken von mehr als 110 Kilobar wird es bei 1,3 K (–271,9 ° C oder –457 ° F) supraleitend.

1794 isolierte der finnische Chemiker Johan Gadolin Yttriumoxid, eine neue Erde oder Metalloxid, aus einem Mineral gefunden in Ytterby, Schweden. Yttria, die erste entdeckte seltene Seltene Erde, stellte sich als eine Mischung von Oxiden heraus, aus denen über einen Zeitraum von mehr als einem Jahrhundert neun Elemente – Yttrium, Scandium (Ordnungszahl 21) und die schweren Lanthanoidmetalle aus Terbium ( Ordnungszahl 65) bis Lutetium (Ordnungszahl 71) – wurden getrennt. Yttrium kommt vor allem in den schweren Seltenerd-Erzen vor, von denen Laterit-Tone, Gadolinit, Euxenit und Xenotim am wichtigsten sind. In den magmatischen Gesteinen der Erdkruste ist dieses Element reichlicher als jedes andere Seltenerdelement außer Cer und doppelt so häufig wie Blei. Yttrium kommt auch in Produkten der Kernspaltung vor.

Stabiles Yttrium-89 ist das einzige natürlich vorkommende Isotop. Insgesamt wurden 33 (ohne Kernisomere) radioaktive Isotope von Yttrium mit einer Masse von 77 bis 109 und einer Halbwertszeit von 41 Millisekunden (Yttrium-108) bis 106,63 Tagen (Yttrium-88) berichtet.

Kommerziell wird Yttrium durch Flüssig-Flüssig- oder Ionenaustauschextraktion von den anderen Seltenen Erden getrennt, und das Metall wird durch metallotherme Reduktion des wasserfreien Fluorids mit Calcium hergestellt. Yttrium liegt in zwei allotropen (strukturellen) Formen vor. Die α-Phase ist hexagonal dicht gepackt mit a = 3,6482 Å und c = 5,7318 Å bei Raumtemperatur. Die β-Phase ist körperzentriert kubisch mit a = 4,10 Å bei 1.478 ° C (2.692 ° F). Yttrium und seine Verbindungen haben zahlreiche Verwendungszwecke. Zu den Hauptanwendungen gehören Hosts für rote Leuchtstoffe für Leuchtstofflampen, Farbdisplays und Fernsehbildschirme, die Kathodenstrahlröhren verwenden. Mit anderen Seltenen Erden dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) wird in Lasern verwendet. Yttrium-Eisengranat (YIG) wird für Mikrowellenfilter, Radargeräte, Kommunikationsgeräte und synthetische Edelsteine verwendet. und Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkonoxid wird in Sauerstoffsensoren, Strukturkeramiken, Wärmedämmschichten und synthetischen Diamanten verwendet. Yttrium wird hauptsächlich in supraleitenden Hochtemperaturkeramiken wie YBa2Cu3O7 verwendet, die eine supraleitende Übergangstemperatur von 93 K (–180 ° C oder –292 ° F) für Stromübertragungsleitungen und supraleitende Magnete aufweisen. Das Metall wird als Legierungszusatz zu Eisen- und Nichteisenlegierungen zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit verwendet. Yttriumverbindungen werden in optischen Gläsern und als Katalysatoren verwendet. Yttrium verhält sich chemisch wie ein typisches Seltenerdelement mit einer Oxidationsstufe von +3. Sein Ionenradius liegt nahe den Radien von Dysprosium und Holmium, was die Trennung von diesen Elementen schwierig macht. Neben dem weißen Sesquioxid bildet Yttrium eine Reihe nahezu weißer Salze, einschließlich des Sulfats, des Trichlorids und des Carbonats.