Fakta om Yttrium

Mas Subramanian, professor i materialevidenskab ved Oregon State University, var enig. “I alle disse tilfælde bruges yttrium til at gøre strukturerne stabile.” Subramanian og hans team på OSU kombinerede yttrium med indium og mangan for at danne et levende blåt pigment kaldet YinMn Blue. “Mangan er virkelig det, der gav det farve, men yttrium hjalp med at holde strukturen sammen,” fortalte han WordsSideKick.com.

Bare fakta

• Atomnummer (antal protoner i kernen): 38
• Atomisk symbol (på periodisk system af elementer): Y
• Atommasse: 88.906
• Smeltepunkt: 2.772 Fahrenheit (1.522 Celsius)
• Kogepunkt: 6.045 F (3.345 C)
• Densitet: 4,47 gram pr. kubikcentimeter
• Tilstand ved stuetemperatur: Fast

Historie

I 1787 opdagede en svensk hærløøjtnant og deltids kemiker ved navn Carl Axel Arrhenius en usædvanlig sort sten, da han udforskede et stenbrud nær Ytterby, en lille by nær Sveriges hovedstad Stockholm. mineral indeholdende wolfram sendte Arrhenius prøven til Johan Gadolin, en mineralog og kemiker i Finland, til analyse.

Gadolin isolerede yttrium i mineralet, som senere blev opkaldt gadolinit til hans ære. Yttrium blev opkaldt efter Ytterby.

I 1843 studerede en svensk kemiker ved navn Carl Gustaf Mosander yttriumprøver og opdagede, at de indeholdt tre oxider. På det tidspunkt blev de kaldt yttria, erbia og terbia. De er nu kendt som hvidt yttriumoxid, gul terbiumoxid henholdsvis rose-farvet erbiumoxid. Et fjerde oxid, ytterbiumoxid, blev identificeret i 1878. p>

Kilder til yttrium

Selvom yttrium blev opdaget i Skandinavien, er det langt mere rigeligt i andre lande. Kina, Rusland, Indien, Malaysia og Australien er de førende producenter af yttrium. I april 2018 opdagede forskere, hvad de mener er en massiv aflejring af sjældne jordmetaller, herunder yttrium, på en lille japansk ø kaldet Minamitori Island.

Yttrium findes i de fleste af de sjældne jordartsmineraler, men er aldrig blevet opdaget i jordskorpen som et fritstående element. Måneklipper samlet under Apollo-månens missioner indeholder yttrium. Menneskekroppen indeholder også yttrium i små mængder, normalt koncentreret i leveren, nyrerne og knoglerne.

Anvendelse af yttrium

Før æraen med fladskærms-tv indeholdt tv-apparater store katodestrålerør, som var store glasrør at projicerede billeder på skærmen. Yttriumoxid, doteret med elementet europium, gav den røde farve på millioner af farve-tv-apparater.

Yttriumoxid (yttria) tilsættes til zirconiumoxid (zirconia) for at gøre en legering, der stabiliserer krystalstrukturen i zirconia, som normalt ændres med temperaturen. ” yttria låser i den zirkoniske kubiske struktur, hvilket skaber en keramik med usædvanlig høj sejhed, der er egnet til brug ved meget høje temperaturer, “sagde Gambogi. “Denne type keramik bruges i en række anvendelser fra elektronik til termiske barriereovertræk på jetmotorer til medicinske implantater.”

Syntetiske granater fremstillet med en yttrium-aluminium-komposit blev almindeligt solgt i 1970erne som simuleret. diamanter og andre ædelstene, men til sidst gav de plads til cubic zirconia, sagde Gambogi. I disse dage bruges yttrium aluminium granater (YAG) som krystaller, der forstærker lys i industrielle lasere. Yttrium jerngranater bruges til mikrobølgefiltre såvel som i radar- og kommunikationsteknologi.

“Selvom yttrium findes i en lang række applikationer, de største slutanvendelser er keramik og fosfor, ”fortalte Gambogi til WordsSideKick.com. “Mindre mængder bruges i metallurgi, glaspolering og additiver og katalysatorer.… Der er også en lang række elektroniske applikationer, men iltfølere er en særlig vigtig anvendelse.”

Yttrium er meget brugt til at producere fosfor der bruges i mobiltelefoner og større displayskærme samt generel belysning. Yttrium i røde fosfor i farve-tv-rør førte til udbredt anvendelse i 1960erne og “70erne. Fluorescerende rør (lineære og kompakte) bruger betydeligt mere yttrium pr. Watt end LED-pærer.

Den radioaktive isotop yttrium-90 er anvendt i strålebehandling til behandling af leverkræft og nogle andre kræftformer.

Nuværende forskning

Subramanian sagde, at yttrium var lettere at arbejde med og billigere end mange andre elementer. For eksempel forskere bruger yttrium i stedet for det meget dyrere platin til at udvikle brændselsceller.Forskere ved Chalmers Tekniske Universitet og Danmarks Tekniske Universitet bruger yttrium og andre sjældne jordmetaller i nanopartikelform, hvilket en dag kan eliminere behovet for fossile brændstoffer og øge effektiviteten af batteridrevne biler.

Yttriumbaseret superledningsforskning fortsætter rundt omkring i verden. Der gennemføres gennembrud i levitationstog og magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) i sundhedsvæsenet. I 1987, da forskere ved University of Houston ledte efter et metal, der ville lette superledningsevne ved høje temperaturer, vendte de sig til yttrium. Højtemperatur superledningsevne var begrænset til minus 420 grader Fahrenheit (minus 251 Celsius). Fysiker Paul Chu og hans team ved University of Houston opdagede, at en forbindelse af yttrium, barium og kobberoxid (kendt som Yttrium 123) kunne lette superledningsevne ved ca. minus 300 grader F (minus 184,4 grader C). De havde skabt et materiale, der kunne afkøles med flydende kvælstof, hvilket ville reducere omkostningerne betydeligt ved fremtidige superledningsapplikationer.

Subramanian arbejder sammen med malings- og plastvirksomheder for at udvikle flere anvendelser af YinMn blue. De potentielle anvendelser skyldes i vid udstrækning yttrium “s unikke egenskaber.” Det er et lettere vægtelement, så du kan have mere volumen uden at tilføje vægt, “sagde han. “Det er meget nyttigt for maling. Yttrium er et fantastisk element. “