Fatos sobre o ítrio

Mas Subramanian, professor de ciência dos materiais na Oregon State University, concorda. “Em todos esses casos, o ítrio é usado para tornar as estruturas estáveis.” Subramanian e sua equipe na OSU combinaram ítrio com índio e manganês para formar um pigmento azul vívido chamado YinMn Blue. “Manganês é realmente o que lhe deu cor, mas o ítrio ajudou a manter a estrutura unida”, disse ele ao Live Science.

Apenas os fatos

• Número atômico (número de prótons em o núcleo): 38
• Símbolo atômico (na Tabela Periódica dos Elementos): Y
• Massa atômica: 88,906
• Ponto de fusão: 2.772 Fahrenheit (1.522 Celsius)
• Ponto de ebulição: 6.053 F (3.345 C)
• Densidade: 4,47 gramas por centímetro cúbico
• Estado à temperatura ambiente: Sólido

História

Em 1787, um tenente do exército sueco e químico de meio período chamado Carl Axel Arrhenius descobriu uma rocha negra incomum ao explorar uma pedreira perto de Ytterby, uma pequena cidade perto da capital da Suécia, Estocolmo. Pensando ter descoberto uma nova mineral contendo tungstênio, Arrhenius enviou a amostra para Johan Gadolin, um mineralogista e químico na Finlândia, para análise.

Gadolin isolou o ítrio dentro do mineral, que mais tarde foi chamado de gadolinita em sua homenagem. O ítrio foi nomeado em homenagem a Ytterby.

Em 1843, um químico sueco chamado Carl Gustaf Mosander estudou amostras de ítrio e descobriu que elas continham três óxidos. Na época, eram chamados de ítria, érbia e térbia. Agora são conhecidos como óxido de ítrio branco, óxido de térbio amarelo e óxido de érbio rosa, respectivamente. Um quarto óxido, o óxido de itérbio, foi identificado em 1878.

Fontes de ítrio

Embora o ítrio tenha sido descoberto na Escandinávia, ele é muito mais abundante em outros países. China, Rússia, Índia, Malásia e Austrália são os principais produtores de ítrio. Em abril de 2018, os cientistas descobriram o que eles pensam ser um enorme depósito de metais de terras raras, incluindo ítrio, em uma pequena ilha japonesa chamada Ilha Minamitori.

O ítrio pode ser encontrado na maioria dos minerais de terras raras, mas nunca foi descoberto na crosta terrestre como um elemento independente. As rochas lunares recolhidas durante as missões lunares da Apollo contêm ítrio. O corpo humano também contém ítrio em pequenas quantidades, geralmente concentrada no fígado, rins e ossos.

Usos do ítrio

Antes da era das TVs de tela plana, os aparelhos de TV continham grandes tubos de raios catódicos, que eram grandes tubos de vidro que projetava imagens na tela. O óxido de ítrio, dopado com o elemento európio, forneceu a cor vermelha em milhões de aparelhos de televisão em cores.

O óxido de ítrio (ítria) é adicionado ao óxido de zircônio (zircônia) para fazer uma liga que estabiliza a estrutura cristalina da zircônia, que normalmente muda com a temperatura. “Essencialmente, A ítria bloqueia na estrutura cúbica da zircônia, criando uma cerâmica com resistência excepcionalmente alta que é adequada para uso em temperaturas muito altas “, disse Gambogi. “Este tipo de cerâmica é usado em uma variedade de aplicações, de eletrônicos a revestimentos de barreira térmica em motores a jato e implantes médicos.”

Granadas sintéticas feitas com um composto de ítrio-alumínio eram comumente vendidas na década de 1970 como simuladas diamantes e outras pedras preciosas, mas eles eventualmente deram lugar à zircônia cúbica, disse Gambogi. Hoje em dia, granadas de ítrio-alumínio (YAG) são usadas como cristais que amplificam a luz em lasers industriais. As granadas de ítrio e ferro são usadas para filtros de microondas, bem como em radar e tecnologia de comunicação.

“Embora o ítrio seja encontrado em uma infinidade de aplicações, os maiores usos finais são cerâmicas e fósforos “, disse Gambogi ao Live Science. “Quantidades menores são usadas em metalurgia, polimento de vidro e aditivos e catalisadores. … Também há uma infinidade de aplicações eletrônicas, mas os sensores de oxigênio são um uso especialmente importante.”

O ítrio é amplamente usado para produzir fósforos que são usados em telefones celulares e telas maiores, bem como iluminação geral. Ítrio em fósforos vermelhos em tubos de televisão em cores levou ao uso generalizado nas décadas de 1960 e 1970. Tubos fluorescentes (lineares e compactos) usam significativamente mais ítrio por watt do que lâmpadas LED.

O isótopo radioativo ítrio-90 é usado em radioterapia para tratar câncer de fígado e alguns outros tipos de câncer.

Pesquisa atual

Subramanian disse que o ítrio era mais fácil de trabalhar e menos caro do que muitos outros elementos. Por exemplo, pesquisadores estão usando ítrio em vez da platina, muito mais cara, para desenvolver células de combustível.Cientistas da Chalmers University of Technology e da Technical University of Denmark estão usando ítrio e outros metais de terras raras na forma de nanopartículas, o que pode um dia eliminar a necessidade de combustíveis fósseis e aumentar a eficiência dos carros movidos a bateria.

A pesquisa da supercondutividade baseada em ítrio continua em todo o mundo. Avanços estão sendo feitos em trens de levitação e exames de ressonância magnética (MRI) na área de saúde. Em 1987, quando pesquisadores da Universidade de Houston estavam procurando um metal que facilitasse a supercondutividade em altas temperaturas, eles se voltaram para o ítrio. A supercondutividade de alta temperatura foi limitada a 420 graus Fahrenheit negativos (251 Celsius negativos). O físico Paul Chu e sua equipe da Universidade de Houston descobriram que um composto de ítrio, bário e óxido de cobre (conhecido como ítrio 123) poderia facilitar a supercondutividade em cerca de menos 300 graus F (menos 184,4 graus C). Eles criaram um material que poderia ser resfriado com nitrogênio líquido, o que reduziria significativamente o custo de futuras aplicações de supercondutividade.

A Subramanian está trabalhando com empresas de tintas e plásticos para desenvolver mais usos do azul YinMn. Os usos potenciais são em grande parte devido às propriedades exclusivas do ítrio. “É um elemento mais leve, então você pode ter mais volume sem adicionar peso”, disse ele. “Isso é muito útil para a pintura. O ítrio é um elemento incrível. “