ittrium

ittrium (Y), kémiai elem, a periódusos rendszer 3. csoportjának ritkaföldfémje.

Britannica kvíz

118 A periódusos rendszer kvíz nevei és szimbólumai

A periódusos rendszer 118 elemből áll. Mennyire ismeri a szimbólumaikat? Ebben a kvízben megmutatja mind a 118 kémiai szimbólumot, és ki kell választania annak a kémiai elemnek a nevét, amelyet mindegyik képvisel.

Az ittrium ezüstfehér, közepesen puha, képlékeny fém. A levegőben meglehetősen stabil; kb. 450 ° C (840 ° F) felett kezdődik a gyors oxidáció, amelynek eredményeként Y2O3 keletkezik. A fém könnyen reagál hígított savakkal – kivéve a hidrogén-fluoridot (HF), amelyben a fém felületén képződő oldhatatlan YF3 védőréteg megakadályozza a további reakciókat. Az ittrium fordulatok könnyen meggyulladnak a levegőben, fehér-forróként égnek. A fém paramágneses, hőmérséklettől független mágneses érzékenység 10 és 300 K (-263 és 27 ° C, vagy -442 és 80 ° F) között. 1,3 K (–271,9 ° C, vagy –457 ° F) hőmérsékleten szupravezetővé válik 110 kilobár feletti nyomáson.

1794-ben Johan Gadolin finn kémikus ásványból izolálta az itriát, egy új föld- vagy fémoxidot. talált a svédországi Ytterby-ben. Az első felfedezett ritkaföldfém, az Yttria oxidok keverékének bizonyult, amelyekből több mint egy évszázad alatt kilenc elem – itrium, skandium (21. atomszám) és a terbiumból származó nehéz lantanidfémek ( atomszám 65) lutétiumig (71. atomszám) – elkülönültek. Az ittrium különösen a nehéz ritkaföldfém-ércekben fordul elő, amelyek közül a legfontosabb a lateritagyag, a gadolinit, az euxenit és a xenotime. A földkéreg magmás kőzeteiben ez az elem a cérium kivételével bőségesebb, mint bármely más ritkaföldfém elem, és kétszer olyan gazdag, mint az ólom. Az ittrium a maghasadás termékeiben is előfordul.

A stabil ittrium-89 az egyetlen természetesen előforduló izotóp. Összesen 33 (a nukleáris izomerek kivételével) itrium radioaktív izotópja volt, amelynek tömege 77 és 109 között volt, és felezési ideje 41 milliszekundum (itrium-108) és 106,63 nap (itrium-88) között változott.

Kereskedelmi szempontból az ittriumot folyadék-folyadék vagy ioncserélő extrakcióval választják el a többi ritka földfémtől, és a fémet vízmentes fluorid kalciummal történő metalloterm redukciójával állítják elő. Az ittrium két allotrop (strukturális) formában létezik. Az a-fázis közeli hatszögletű, szobahőmérsékleten = 3,6482 Å és c = 5,7718 Å. A β-fázis testközpontú köbös, a = 4,10 Å 1478 ° C-on.

Az ittrium és vegyületei számos felhasználási lehetőséggel rendelkeznek. A főbb alkalmazások közé tartoznak a vörös foszforok gazdája fluoreszkáló lámpákhoz, színes kijelzők és TV-képernyők, amelyek katódsugárcsöveket használnak. Más ritkaföldfémekkel adalékolt itrium-alumínium gránátot (YAG) használnak a lézerekben; az ittrium-vasgránátot (YIG) mikrohullámú szűrőkhöz, radarokhoz, kommunikációhoz és szintetikus drágakövekhez használják; az ittrium-oxiddal stabilizált köbös cirkónium-oxidot használják oxigénérzékelőkben, szerkezeti kerámiákban, hőszigetelő bevonatokban és szintetikus gyémántokban. Az ittrium fő alkalmazási területe a magas hőmérsékletű szupravezető kerámia, például az YBa2Cu3O7, amelynek szupravezető átmeneti hőmérséklete 93 K (-180 ° C, vagy -2292 ° F) az elektromos távvezetékek és a szupravezető mágnesek esetében. A fémet ötvöző adalékként használják a vas- és színesfémötvözetekhez a javított korrózióállóság és az oxidációs ellenállás érdekében. Az ittrium-vegyületeket optikai üvegekben és katalizátorként használják.

Az ittrium kémiailag tipikus ritkaföldfém-elemként viselkedik, amelynek oxidációs állapota +3. Az ionsugara a dysprosium és a holmium sugarainak közelében van, ami megnehezíti az elválasztást ezektől az elemektől. A fehér szeszkvioxid mellett az ittrium csaknem fehér sók sorozatát képezi, beleértve a szulfátot, a trikloridot és a karbonátot.