Fakty na temat itru
Zgodził się z tym Mas Subramanian, profesor materiałoznawstwa na Oregon State University. „We wszystkich tych przypadkach itr jest używany do stabilizacji konstrukcji”. Subramanian i jego zespół w OSU połączyli itr z indem i manganem, tworząc żywy niebieski pigment o nazwie YinMn Blue. „Mangan jest naprawdę tym, co nadało jej kolor, ale itr pomógł utrzymać strukturę razem” – powiedział Live Science.
Tylko fakty
- Liczba atomowa (liczba protonów w jądro): 38
- Symbol atomowy (w układzie okresowym pierwiastków): Y
- Masa atomowa: 88,906
- Temperatura topnienia: 2772 Fahrenheita (1522 Celsjusza)
- Temperatura wrzenia: 6053 F (3345 C)
- Gęstość: 4,47 grama na centymetr sześcienny
- Stan w temperaturze pokojowej: ciało stałe
Historia
W 1787 r. porucznik armii szwedzkiej i zatrudniony na pół etatu chemik Carl Axel Arrhenius odkrył niezwykłą czarną skałę podczas eksploracji kamieniołomu w pobliżu Ytterby, małego miasteczka w pobliżu stolicy Szwecji, Sztokholmu. Sądząc, że odkrył nowy Arrhenius wysłał próbkę do analizy Johan Gadolin, mineralogowi i chemikowi z Finlandii.
Gadolin wyizolował itr w minerale, który później nazwano na jego cześć gadolinitem. Itr został nazwany imieniem Ytterby.
W 1843 roku szwedzki chemik Carl Gustaf Mosander zbadał próbki itru i odkrył, że zawierają one trzy tlenki. W tamtych czasach nazywano je itria, erbia i terbia. Obecnie są one znane jako biały tlenek itru, odpowiednio żółty tlenek terbu i różowo zabarwiony tlenek erbu. Czwarty tlenek, tlenek iterbu, zidentyfikowano w 1878 r.
Źródła itru
Chociaż itr został odkryty w Skandynawii, w innych krajach jest go znacznie więcej. Chiny, Rosja, Indie, Malezja i Australia są czołowymi producentami itru. W kwietniu 2018 roku naukowcy odkryli coś, co ich zdaniem jest ogromnym złożem metali ziem rzadkich, w tym itru, na małej japońskiej wyspie o nazwie Minamitori.
Itr występuje w większości minerałów ziem rzadkich, ale nigdy nie został odkryty w skorupie ziemskiej jako wolnostojący pierwiastek. Skały księżycowe zebrane podczas misji na Księżycu Apollo zawierają itr. Ciało ludzkie zawiera również itr w niewielkich ilościach zwykle koncentruje się w wątrobie, nerkach i kościach.
Zastosowania itru
Przed erą telewizorów płaskoekranowych telewizory zawierały duże lampy katodowe, które były dużymi szklanymi lampami które wyświetlały obrazy na ekranie. Tlenek itru domieszkowany pierwiastkiem europu zapewnił czerwony kolor na milionach telewizorów kolorowych.
Tlenek itru (itria) jest dodawany do tlenku cyrkonu (cyrkonu), aby stop, który stabilizuje strukturę krystaliczną tlenku cyrkonu, która zwykle zmienia się wraz z temperaturą. ”Zasadniczo, tlenek itru blokuje sześcienną strukturę cyrkonu, tworząc ceramikę o wyjątkowo dużej wytrzymałości, która nadaje się do stosowania w bardzo wysokich temperaturach ”- powiedział Gambogi. „Ten rodzaj ceramiki jest używany w różnych zastosowaniach, od elektroniki po powłoki termiczne w silnikach odrzutowych po implanty medyczne.”
Syntetyczne granaty wykonane z kompozytu itrowo-aluminiowego były powszechnie sprzedawane w latach 70. diamenty i inne kamienie szlachetne, ale ostatecznie ustąpiły miejsca cyrkoniom, powiedział Gambogi. Obecnie granaty itrowo-glinowe (YAG) są używane jako kryształy wzmacniające światło w laserach przemysłowych. Granaty z żelazem itrowym są używane w filtrach mikrofalowych, a także w technologii radarowej i komunikacyjnej.
„Chociaż itr znajduje się w wielu zastosowaniach, największe zastosowania końcowe to ceramika i luminofory ”- powiedział Gambogi dla Live Science. „Mniejsze ilości są używane w metalurgii, polerowaniu szkła i dodatkach oraz katalizatorach.… Istnieje również wiele zastosowań elektronicznych, ale czujniki tlenu są szczególnie ważne.”
Itr jest szeroko stosowany do produkcji luminoforów. które są używane w telefonach komórkowych i większych ekranach, a także w oświetleniu ogólnym. Itr w czerwonych luminoforach w kineskopach telewizji kolorowej stał się powszechny w latach 60. i 70. XX wieku. Świetlówki (liniowe i kompaktowe) zużywają znacznie więcej itru na wat niż żarówki LED.
Radioaktywny izotop itru-90 jest stosowany w radioterapii w leczeniu raka wątroby i niektórych innych rodzajów raka.
Aktualne badania
Subramanian stwierdziło, że itr był łatwiejszy w użyciu i tańszy niż wiele innych pierwiastków. Na przykład badacze używają itru zamiast znacznie droższej platyny do tworzenia ogniw paliwowych.Naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego Chalmers i Uniwersytetu Technicznego w Danii używają itru i innych metali ziem rzadkich w postaci nanocząstek, co może pewnego dnia wyeliminować zapotrzebowanie na paliwa kopalne i zwiększyć wydajność samochodów na baterie.
Na całym świecie trwają badania nadprzewodnictwa na bazie itru. Dokonuje się przełomów w pociągach lewitacyjnych i skanowaniu rezonansem magnetycznym (MRI) w służbie zdrowia. W 1987 roku, kiedy naukowcy z University of Houston szukali metalu, który poprawiałby nadprzewodnictwo w wysokich temperaturach, zwrócili się ku itrowi. Nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe zostało ograniczone do minus 420 stopni Fahrenheita (minus 251 stopni Celsjusza). Fizyk Paul Chu i jego zespół z University of Houston odkryli, że związek itru, baru i tlenku miedzi (znany jako itr 123) może ułatwiać nadprzewodnictwo w temperaturze około minus 300 stopni F (minus 184,4 stopni C). Stworzyli materiał, który może być chłodzony ciekłym azotem, co znacznie obniżyłoby koszty przyszłych zastosowań nadprzewodnictwa.
Subramanian współpracuje z firmami zajmującymi się farbami i tworzywami sztucznymi, aby opracować więcej zastosowań błękitu YinMn. Potencjalne zastosowania w dużej mierze wynikają z unikalnych właściwości itru. „Jest to lżejszy pierwiastek, dzięki czemu można uzyskać większą objętość bez dodawania wagi” – powiedział. „To bardzo pomaga w malowaniu. Itr to niesamowity pierwiastek. ”