Fapte despre Yttrium

Mas Subramanian, profesor de știința materialelor la Universitatea de Stat din Oregon, a fost de acord. „În toate aceste cazuri, itriul este utilizat pentru a face structurile stabile.” Subramanian și echipa sa de la OSU au combinat itriul cu indiu și mangan pentru a forma un pigment albastru viu numit YinMn Blue. „Manganul este într-adevăr ceea ce i-a dat culoare, dar itriul a ajutat la menținerea structurii la un loc”, a spus el pentru Live Science.

Doar faptele

• Numărul atomic (numărul de protoni din nucleul): 38
• Simbol atomic (pe tabelul periodic al elementelor): Y
• Masa atomică: 88.906
• Punct de topire: 2.772 Fahrenheit (1.522 Celsius)
• Punct de fierbere: 6.053 F (3.345 C)
• Densitate: 4,47 grame pe centimetru cub
• Stare la temperatura camerei: solid

Istorie

În 1787, un locotenent al armatei suedeze și chimist cu fracțiune de normă pe nume Carl Axel Arrhenius a descoperit o stâncă neagră neobișnuită atunci când a explorat o carieră lângă Ytterby, un orășel lângă capitala Suediei, Stockholm. Credând că a descoperit un nou mineral care conține tungsten, Arrhenius a trimis specimenul către Johan Gadolin, un mineralog și chimist din Finlanda, pentru analiză.

Gadolin a izolat itriul în interiorul mineralului, care mai târziu a fost numit gadolinită în onoarea sa. Ytterby.

În 1843, un chimist suedez pe nume Carl Gustaf Mosander a studiat probele de itriu și a descoperit că conțineau trei oxizi. La vremea respectivă erau numiți yttria, erbia și terbia. Acum sunt cunoscuți sub numele de oxid de itriu alb, oxid galben de terbiu și, respectiv, oxid de erbiu de culoare roz. Un al patrulea oxid, oxid de iterbiu, a fost identificat în 1878.

Surse de itriu

Deși itriul a fost descoperit în Scandinavia, este mult mai abundent în alte țări. China, Rusia, India, Malaezia și Australia sunt principalii producători de itriu. În aprilie 2018, oamenii de știință au descoperit ceea ce cred că este un depozit masiv de metale ale pământului rar, inclusiv itriul, pe o mică insulă japoneză numită Insula Minamitori.

Itriul poate fi găsit în majoritatea mineralelor din pământul rar, dar nu a fost niciodată descoperit în scoarța Pământului ca element de sine stătător. Rocile lunare adunate în timpul misiunilor lunare Apollo conțin itriu. Corpul uman conține, de asemenea, itriu în cantități mici, concentrate de obicei în ficat, rinichi și oase.

Utilizări de itriu

Înainte de epoca televizoarelor cu ecran plat, televizoarele conțineau tuburi mari cu raze catodice, care erau tuburi mari de sticlă imaginile proiectate pe ecran. Oxidul de itriu, dopat cu elementul europium, a furnizat culoarea roșie pe milioane de televizoare color.

Oxidul de itriu (yttria) este adăugat la oxidul de zirconiu (zirconia) pentru a face un aliaj care stabilizează structura cristalină a zirconiului, care se schimbă în mod obișnuit cu temperatura. „În esență, yttria blochează structura cubică a zirconiului, creând o ceramică cu o rezistență extrem de ridicată, care este potrivită pentru utilizare la temperaturi foarte ridicate „, a spus Gambogi. „Acest tip de ceramică este utilizată într-o varietate de aplicații, de la electronică la acoperiri cu barieră termică pe motoare cu reacție la implanturi medicale.”

Granatele sintetice realizate cu un compozit de itriu-aluminiu au fost vândute în mod obișnuit în anii 1970 ca fiind simulate diamante și alte pietre prețioase, dar în cele din urmă au dat loc zirconiului cubic, a spus Gambogi. În aceste zile, granatele de aluminiu cu itriu (YAG) sunt folosite ca cristale care amplifică lumina în laserele industriale. Garniturile de fier cu itriu sunt utilizate pentru filtrele cu microunde, precum și pentru tehnologia radar și a comunicațiilor.

„Deși itriul se găsește într-o multitudine de aplicații, cele mai mari utilizări finale sunt ceramica și fosforii „, a declarat Gambogi pentru Live Science. „Cantități mai mici sunt utilizate în metalurgie, lustruirea sticlei și aditivi și catalizatori … Există, de asemenea, o multitudine de aplicații electronice, dar senzorii de oxigen sunt o utilizare deosebit de importantă.”

Itriul este utilizat pe scară largă pentru a produce fosfor care sunt utilizate în telefoanele mobile și ecranele mai mari, precum și în iluminatul general. Itriul din fosforii roșii din tuburile de televiziune color a condus la o utilizare pe scară largă în anii 1960 și „70. Tuburile fluorescente (liniare și compacte) utilizează semnificativ mai mult ytriu pe watt decât becurile cu LED-uri.

utilizat în radioterapie pentru tratarea cancerului de ficat și a altor tipuri de cancer.

Cercetările actuale

Subramanian a spus că itriul este mai ușor de lucrat și mai puțin costisitor decât multe alte elemente. De exemplu, cercetătorii utilizează itriul în loc de platina mult mai scumpă pentru a dezvolta celule de combustie.Oamenii de știință de la Universitatea Tehnologică Chalmers și Universitatea Tehnică din Danemarca utilizează itriul și alte metale ale pământurilor rare sub formă de nanoparticule, care într-o bună zi pot elimina necesitatea combustibililor fosili și pot îmbunătăți eficiența mașinilor alimentate cu baterii.

Cercetarea superconductivității bazată pe itriu continuă în întreaga lume. Se fac progrese în trenurile de levitație și scanările de imagistică prin rezonanță magnetică (RMN) în asistența medicală. În 1987, când cercetătorii de la Universitatea din Houston căutau un metal care să faciliteze supraconductivitatea la temperaturi ridicate, s-au orientat spre itriu. Superconductivitatea la temperaturi ridicate a fost limitată la minus 420 grade Fahrenheit (minus 251 Celsius). Fizicianul Paul Chu și echipa sa de la Universitatea din Houston au descoperit că un compus de itriu, bariu și oxid de cupru (cunoscut sub numele de Yttrium 123) ar putea facilita supraconductivitatea la aproximativ minus 300 grade F (minus 184,4 grade C). Au creat un material care ar putea fi răcit cu azot lichid, ceea ce ar reduce semnificativ costul viitoarelor aplicații de superconductivitate.

Subramanian lucrează cu companiile de vopsele și materiale plastice pentru a dezvolta mai multe utilizări ale albastruului YinMn. Utilizările potențiale se datorează în mare parte proprietăților unice ale yttriului. Este un element mai ușor, astfel încât să puteți avea mai mult volum fără a adăuga greutate „, a spus el. „Asta” este foarte util pentru vopsea. Itriul este un element uimitor. „