Tietoja yttriumista

Oregonin osavaltion yliopiston materiaalitieteen professori Mas Subramanian oli samaa mieltä. ”Kaikissa näissä tapauksissa yttriumia käytetään rakenteiden vakauttamiseen.” Subramanian ja hänen tiiminsä OSU: ssa yhdistivät yttriumin indiumiin ja mangaaniin muodostaen kirkkaan sinisen pigmentin nimeltä YinMn Blue. ”Mangaani on todella se, mikä antoi sille väriä, mutta yttrium auttoi pitämään rakennetta yhdessä”, hän kertoi WordsSideKick.comille.

Vain tosiasiat

  • Atomiluku (protonien määrä ydin): 38
  • Atomisymboli (jaksollisessa alkuaineiden taulukossa): Y
  • Atomimassa: 88.906
  • Sulamispiste: 2772 Fahrenheit (1522 Celsius)
  • Kiehumispiste: 3345 C (6053 F)
  • Tiheys: 4,47 grammaa kuutiosenttimetriä kohti
  • Tilanne huoneenlämmössä: Kiinteä >
    yttriumin elektronikonfiguraatio ja alkuaineominaisuudet. (Kuvan luotto: Greg Robson / Creative Commons, Andrei Marincas)

    Historia

    Vuonna 1787 ruotsalainen armeijan luutnantti ja osa-aikainen kemisti nimeltä Carl Axel Arrhenius löysi epätavallisen mustan kiven tutkiessaan louhosta lähellä Ruotsin pääkaupunkia Tukholmaa sijaitsevaa pikkukaupunkia Ytterbyä. volframia sisältävä mineraali, Arrhenius lähetti näytteen analysoitavaksi Johan Gadolinille, mineralogille ja kemistille Suomessa.

    Gadolin eristää mineraalissa olevan yttriumin, joka myöhemmin nimettiin hänen kunniakseen gadoliniitiksi. Ytterby.

    Vuonna 1843 ruotsalainen kemisti nimeltä Carl Gustaf Mosander tutki yttriumnäytteitä ja huomasi, että ne sisälsivät kolme oksidia. Tuolloin niitä kutsuttiin yttriaksi, erbiaksi ja terbiaksi. Nykyään niitä kutsutaan valkoiseksi yttriumoksidiksi, keltainen terbiumoksidi ja ruusunvärinen erbiumoksidi. Neljäs oksidi, ytterbiumoksidi, tunnistettiin vuonna 1878.

    yttriumin lähteet

    Vaikka yttrium löydettiin Skandinaviassa, sitä on paljon enemmän muissa maissa. Kiina, Venäjä, Intia, Malesia ja Australia ovat johtavia yttriumin tuottajia. Huhtikuussa 2018 tutkijat löysivät mielestään massiivisen harvinaisten maametallien, kuten yttriumin, kerrostuman Japanin pienellä saarella nimeltä Minamitori Island.

    Yttriumia löytyy useimmista harvinaisten maametallien mineraaleista, mutta sitä ei ole koskaan löydetty maapallon kuoresta vapaasti seisovana elementtinä. Apollon kuuoperaatioiden aikana kerääntyneet kuun kivet sisältävät yttriumia. Ihmiskeho sisältää myös yttriumia pieninä määrinä, yleensä keskittynyt maksaan, munuaisiin ja luihin.

    Yttriumin käyttö

    Ennen taulutelevisioiden aikakautta televisiot sisälsivät suuria katodisädeputkia, jotka olivat suuria lasiputkia. projisoidut kuvat näytöllä. Yttriumoksidi, johon on seostettu elementti europium, antoi punaisen värin miljoonille väritelevisioihin.

    Yttriumoksidia (yttria) lisätään zirkoniumoksidiin (zirkoniumoksidiin) seos, joka stabiloi zirkoniumin kiderakennetta, joka muuttuu tavallisesti lämpötilan mukaan. ” yttria lukkiutuu zirkoniumoksidin kuutiometrirakenteeseen, jolloin syntyy poikkeuksellisen korkean sitkeyden omaava keramiikka, joka soveltuu käytettäväksi erittäin korkeissa lämpötiloissa ”, Gambogi sanoi. ”Tämän tyyppistä keramiikkaa käytetään monissa sovelluksissa elektroniikasta suihkumoottoreiden lämpöesteisiin ja lääketieteellisiin implantteihin.”

    Yttrium-alumiinikomposiitilla valmistettuja synteettisiä granaatteja myytiin 1970-luvulla simuloidusti timantteja ja muita jalokiviä, mutta lopulta he antoivat tien kuutiometriä zirkoniumoksidille, Gambogi kertoi. Nykyään yttriumalumiinigranaatteja (YAG) käytetään kiteinä, jotka vahvistavat valoa teollisissa lasereissa. Yttrium-rauta-granaatteja käytetään mikroaaltosuodattimissa sekä tutka- ja viestintätekniikassa.

    ”Vaikka yttriumia esiintyy monissa sovelluksissa, suurimmat loppukäyttökohteet ovat keramiikka ja fosforit ”, Gambogi kertoi WordsSideKick.comille. ”Pienempiä määriä käytetään metallurgiassa, lasin kiillotuksessa ja lisäaineissa sekä katalysaattoreissa.… On myös monia sähköisiä sovelluksia, mutta happianturit ovat erityisen tärkeä käyttö.”

    Yttriumia käytetään laajalti fosforien tuottamiseen. joita käytetään matkapuhelimissa ja suuremmissa näytöissä sekä yleisvalaistuksessa. Väritelevisioputkien punaisen fosforin yttrium johti laajaan käyttöön 1960- ja 70-luvulla. Fluoresoivat putket (lineaariset ja kompaktit) käyttävät huomattavasti enemmän itriumia wattia kohden kuin LED-lamput.

    Radioaktiivinen isotooppi yttrium-90 on käytetään sädehoidossa maksasyövän ja joidenkin muiden syöpien hoitoon.

    Nykyinen tutkimus

    Subramanianin mukaan yttriumia oli helpompi työskennellä ja se oli halvempaa kuin monet muut tekijät. käyttävät yttriumia paljon kalliimman platinan sijasta polttokennojen kehittämiseen.Chalmersin teknillisen yliopiston ja Tanskan teknillisen yliopiston tutkijat käyttävät yttriumia ja muita harvinaisia maametalleja nanohiukkasten muodossa, mikä saattaa jonain päivänä poistaa fossiilisten polttoaineiden tarpeen ja parantaa akkukäyttöisten autojen tehokkuutta.

    Yttriumpohjaista suprajohtavuutta koskevaa tutkimusta jatketaan ympäri maailmaa. Läpimurtoja tehdään levitaatiojunissa ja magneettikuvaus (MRI) -skannauksissa terveydenhuollossa. Kun Houstonin yliopiston tutkijat etsivät vuonna 1987 metallia, joka helpottaisi suprajohtavuutta korkeissa lämpötiloissa, he kääntyivät yttriumiin. Korkean lämpötilan suprajohtavuus oli rajoitettu miinus 420 Fahrenheitasteeseen (miinus 251 Celsius). Fyysikko Paul Chu ja hänen tiiminsä Houstonin yliopistossa havaitsivat, että yttrium-, barium- ja kuparioksidiyhdiste (tunnetaan nimellä Yttrium 123) voisi helpottaa suprajohtavuutta noin miinus 300 astetta F (miinus 184,4 ° C). He olivat luoneet nestemäisellä typellä jäähdytettävän materiaalin, mikä alentaisi merkittävästi tulevaisuuden suprajohtavuuden sovellusten kustannuksia.

    Subramanian työskentelee maali- ja muovialan yritysten kanssa kehittääksesi enemmän YinMn sinisen käyttöä. Mahdolliset käyttötarkoitukset johtuvat suurelta osin yttriumin ainutlaatuisista ominaisuuksista. ”Se on kevyempi elementti, joten voit saada enemmän tilavuutta lisäämättä painoa”, hän sanoi. ”Se on erittäin hyödyllinen maalille. Yttrium on hämmästyttävä elementti. ”

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *