Periodiske system med elementer: Los Alamos National Laboratory
Tilbage til Elements List
Yttrium bruges i katodestrålerør, indtil for nylig primær komponent i tv-apparater. |
Yttrium
Atomnummer: | 39 | Atomic Radius: | 219 pm (Van der Waals) |
Atomsymbol: | Y | Smeltepunkt: | 1526 ° C |
Atomisk vægt: | 88,91 | Kogepunkt: | 2930 ° C |
Elektronkonfiguration: | 5s24d1 | Oxidationstilstande: | 3, 2, 1 (et svagt basisk oxid) |
Historie
Navngivet efter Ytterby, en landsby i Sverige nær Vauxholm. Yttria – jord indeholdende yttrium – blev opdaget af Gadolin i 1794. Ytterby er stedet for et stenbrud, der gav mange usædvanlige mineraler indeholdende sjældne jordarter og andre grundstoffer. Denne lille by nær Stockholm bærer æren af at give navne til erbium, terbium og ytterbium såvel som yttrium.
I 1843 viste Mosander, at yttira kunne opløses i oxiderne (eller jordarterne) på tre elementer. Navnet yttria var forbeholdt det mest basale; de andre blev kaldt erbia og terbia.
Kilder
Yttrium forekommer i næsten alle de sjældne jordarter. Analyse af månestensprøver opnået under Apollo-missionerne viser et relativt højt yttriumindhold.
Det udvindes kommercielt fra monazitsand, der indeholder ca. 3%, og fra bastnasit, som indeholder ca. 0,2%. Wohler opnåede det urene element i 1828 ved reduktion af det vandfrie chlorid med kalium. Metallet fremstilles nu kommercielt ved reduktion af fluor med calciummetal. Det kan også fremstilles ved hjælp af andre teknikker.
Egenskaber
Yttrium har en sølvmetallisk glans og er relativt stabil i luften. Drejninger af metallet antændes dog i luft, hvis deres temperatur overstiger 400 ° C. Fint opdelt yttrium er meget ustabil i luften.
Anvendelser
Yttriumoxid er en af de vigtigste forbindelser med yttrium og tegner sig for den største anvendelse. Det bruges i vid udstrækning til fremstilling af YVO4 europium og Y2O3 europium fosfor for at give den røde farve i farve-tv-rør. Hundredtusinder af pund bruges nu i denne applikation.
Yttriumoxid bruges også til at producere yttrium-jern-granater, som er meget effektive mikrobølgefiltre.
Yttrium-jern, aluminium og gadolinium granater med formler såsom Y3Fe5O12 og Y3Al5O12 har interessante magnetiske egenskaber. Yttrium jern granat er også usædvanligt effektiv som både en sender og transducer af akustisk energi. Yttrium aluminium granat med en hårdhed på 8,5 finder også anvendelse som en ædelsten (simuleret diamant).
Små mængder yttrium (0,1 til 0,2%) kan bruges til at reducere kornstørrelsen i krom, molybdæn, zirconium og titanium og for at øge styrken af aluminium og magnesiumlegeringer.
Legeringer med andre nyttige egenskaber kan opnås ved anvendelse af yttrium som et additiv. Metallet kan bruges som en deoxideringsmiddel til vanadium og andre ikke-jernholdige metaller. Metallet har et lavt tværsnit til nuklear fangst. 90Y, en af isotoperne af yttrium, findes i ligevægt med dets moder 90Sr, et produkt af nukleare eksplosioner. Yttrium er blevet betragtet til brug som en nodulizer til fremstilling af nodulært støbejern, hvor grafitten danner kompakte knuder i stedet for de sædvanlige flager. Sådan jern har øget duktilitet.
Yttrium kan også bruges i lasersystemer og som en katalysator for ethylenpolymerisationsreaktioner.
Det har også potentiel anvendelse i keramiske og glasformler, som oxid har et højt smeltepunkt og giver glas modstandsdygtighed over for stød og lav ekspansion.
Isotoper
Naturligt yttrium indeholder en isotop, 89Y. Nitten andre ustabile isotoper er blevet karakteriseret.