Yttrium (Svenska)

Yttrium (Y), kemiskt element, en sällsynt jordartsmetall i grupp 3 i det periodiska systemet.

Britannica Quiz

118 Namn och symboler för frågesporten Periodiska systemet

Det periodiska systemet består av 118 element. Hur väl känner du till deras symboler? I det här frågesporten visas alla 118 kemiska symboler och du måste välja namnet på det kemiska grundämnet som var och en representerar.

Yttrium är en silvervit, måttligt mjuk, duktil metall. Den är ganska stabil i luften; snabb oxidation börjar över cirka 450 ° C (840 ° F), vilket resulterar i Y2O3. Metallen reagerar lätt med utspädda syror – förutom fluorvätesyra (HF), där det olösliga skyddande skiktet av YF3 som bildas på metallens yta förhindrar ytterligare reaktion. Yttriumvridningar tänds lätt i luften och brinner vitglödande. Metallen är paramagnetisk med en temperaturoberoende magnetisk känslighet mellan 10 och 300 K (−263 och 27 ° C, eller −442 och 80 ° F). Det blir supraledande vid 1,3 K (−271,9 ° C eller −457 ° F) vid tryck som överstiger 110 kilobar.

År 1794 isolerade den finska kemisten Johan Gadolin yttria, en ny jord eller metalloxid, från ett mineral hittades i Ytterby, Sverige. Yttria, den första sällsynta jorden som upptäcktes, visade sig vara en blandning av oxider från vilka under mer än ett sekel nio element — yttrium, skandium (atomnummer 21) och de tunga lantanidmetallerna från terbium ( atomnummer 65) till lutetium (atomnummer 71) – separerades. Yttrium förekommer särskilt i tunga sällsynta jordartsmalmer, av vilka lateritlera, gadolinit, euxenit och xenotime är de viktigaste. I de vulkaniska bergarterna från jordskorpan är detta element rikligare än något av de andra sällsynta jordartsmetallerna utom cerium och är dubbelt så rikligt som bly. Yttrium förekommer också i kärnklyvningsprodukter.

Stabil yttrium-89 är den enda naturligt förekommande isotopen. Totalt 33 (exklusive nukleära isomerer) radioaktiva isotoper av yttrium som sträcker sig i massa från 77 till 109 och halveringstid från 41 millisekunder (yttrium-108) till 106,63 dagar (yttrium-88) har rapporterats.

Kommersiellt separeras yttrium från de andra sällsynta jordarterna genom extraktion av vätska-vätska eller jonbytare, och metallen produceras genom metalloterm reduktion av den vattenfria fluoriden med kalcium. Yttrium finns i två allotropa (strukturella) former. Α-fasen är tätpackad sexkantig med a = 3,6482 Å och c = 5,7318 Å vid rumstemperatur. Β-fasen är kroppscentrerad kubisk med a = 4,10 Å vid 1 478 ° C (2692 ° F).

Yttrium och dess föreningar har många användningsområden. Större applikationer inkluderar värdar för röda fosforer för lysrör, färgskärmar och TV-skärmar som använder katodstrålerör. Yttrium aluminium granat (YAG) dopat med andra sällsynta jordarter används i lasrar; yttriumjärngranat (YIG) används för mikrovågsfilter, radar, kommunikation och syntetiska ädelstenar; och yttriumoxidstabiliserad kubisk zirkoniumoxid används i syrgasgivare, strukturkeramik, termiska barriärbeläggningar och syntetiska diamanter. En stor användning av yttrium är i superledande keramik med hög temperatur, såsom YBa2Cu3O7, som har en supraledande övergångstemperatur på 93 K (-180 ° C, eller -292 ° F) för elektriska kraftöverföringsledningar och supraledande magneter. Metallen används som ett legeringstillägg till järn- och icke-järnlegeringar för förbättrad korrosionsbeständighet och oxidationsbeständighet. Yttriumföreningar används i optiska glasögon och som katalysatorer.

Yttrium beter sig kemiskt som ett typiskt sällsynt jordelement med ett oxidationstillstånd på +3. Dess jonradie ligger nära dysprosium- och holmiumradierna, vilket gör det svårt att separera från dessa element. Förutom den vita seskvioxiden bildar yttrium en serie nästan vita salter inklusive sulfatet, trikloriden och karbonatet.