Fakta om Yttrium (Svenska)

Mas Subramanian, professor i materialvetenskap vid Oregon State University, instämde. ”I alla dessa fall används yttrium för att göra strukturerna stabila.” Subramanian och hans team på OSU kombinerade yttrium med indium och mangan för att bilda ett levande blått pigment som heter YinMn Blue. ”Mangan är egentligen det som gav den färg, men yttrium hjälpte till att hålla strukturen ihop”, sa han till WordsSideKick.com.

Bara fakta

• Atomnummer (antal protoner i kärnan): 38
• Atomsymbol (på periodiskt system): Y
• Atommassa: 88,906
• Smältpunkt: 2772 Fahrenheit (1522 Celsius)
• Kokpunkt: 3345 C (6053 F)
• Densitet: 4,47 gram per kubikcentimeter
• Tillstånd vid rumstemperatur: Fast

Historia

1787 upptäckte en svensk armélöjtnant och deltidskemiker Carl Axel Arrhenius en ovanlig svart sten när han utforskade ett stenbrott nära Ytterby, en liten stad nära Sveriges huvudstad, Stockholm. Tänkte att han hade upptäckt en ny mineral innehållande volfram skickade Arrhenius exemplaret till Johan Gadolin, en mineralog och kemist i Finland, för analys.

Gadolin isolerade yttriumet i mineralet, som senare fick namnet gadolinit till hans ära. Yttrium namngavs efter Ytterby.

År 1843 studerade en svensk kemist vid namn Carl Gustaf Mosander yttriumprover och upptäckte att de innehöll tre oxider. Då kallades de yttria, erbia och terbia. De är nu kända som vit yttriumoxid, gul terbiumoxid respektive rosfärgad erbiumoxid. En fjärde oxid, ytterbiumoxid, identifierades 1878. p>

Källor till yttrium

Även om yttrium upptäcktes i Skandinavien, är det mycket rikligare i andra länder. Kina, Ryssland, Indien, Malaysia och Australien är de ledande tillverkarna av yttrium. I april 2018 upptäckte forskare vad de tycker är en massiv avsättning av sällsynta jordartsmetaller, inklusive yttrium, på en liten japansk ö som heter Minamitori Island.

Yttrium finns i de flesta av de sällsynta jordartsmetallerna, men har aldrig upptäckts i jordskorpan som ett fristående element. Månstenar som samlats under Apollo-månens uppdrag innehåller yttrium. Människokroppen innehåller också yttrium i små mängder vanligtvis koncentrerad i levern, njurarna och benen.

Användning av yttrium

Före tiden för platt-tv innehöll TV-apparater stora katodstrålerör, som var stora glasrör som projicerade bilder på skärmen. Yttriumoxid, dopad med elementet europium, gav den röda färgen på miljontals färg-TV-apparater.

Yttriumoxid (yttria) tillsätts till zirkoniumoxid (zirkoniumoxid) för att göra en legering som stabiliserar kristallstrukturen i zirkoniumoxid, som vanligtvis förändras med temperaturen. ” yttria låser in den zirkoniumhaltiga kubikstrukturen och skapar en keramik med exceptionellt hög seghet som är lämplig för användning vid mycket höga temperaturer, säger Gambogi. ”Denna typ av keramik används i en mängd olika applikationer, från elektronik till termiska barriärbeläggningar på jetmotorer till medicinska implantat.”

Syntetiska granater tillverkade med en yttrium-aluminiumkomposit såldes vanligtvis på 1970-talet som simulerade diamanter och andra ädelstenar, men så småningom gav de plats för kubisk zirkoniumoxid, sa Gambogi. Idag används yttriumaluminiumgranater (YAG) som kristaller som förstärker ljuset i industriella lasrar. Yttrium järngranater används för mikrovågsfilter såväl som i radar- och kommunikationsteknik.

”Även om yttrium finns i en mängd applikationer, de största slutanvändningarna är keramik och fosfor, berättade Gambogi för WordsSideKick.com. ”Mindre mängder används i metallurgi, glaspolering och tillsatser och katalysatorer. … Det finns också en mängd elektroniska applikationer, men syrgasgivare är en särskilt viktig användning.”

Yttrium används ofta för att producera fosforer. som används i mobiltelefoner och större skärmar samt allmän belysning. Yttrium i röda fosforer i färg-tv-rör ledde till utbredd användning på 1960- och 70-talet. Fluorescerande rör (linjära och kompakta) använder betydligt mer yttrium per watt än LED-lampor.

Den radioaktiva isotopen yttrium-90 är används i strålterapi för att behandla levercancer och vissa andra cancerformer.

Aktuell forskning

Subramanian sa att yttrium var lättare att arbeta med och billigare än många andra element. Till exempel forskare använder yttrium istället för mycket dyrare platina för att utveckla bränsleceller.Forskare vid Chalmers tekniska högskola och Danmarks tekniska universitet använder yttrium och andra sällsynta jordartsmetaller i nanopartiklar, vilket en dag kan eliminera behovet av fossila bränslen och öka effektiviteten hos batteridrivna bilar.

Yttriumbaserad supraledningsforskning fortsätter runt om i världen. Genombrott görs inom levitationståg och magnetisk resonanstomografi (MRT) inom hälso- och sjukvården. 1987, när forskare vid University of Houston letade efter en metall som skulle underlätta superledningsförmåga vid höga temperaturer, vände de sig till yttrium. Supraledning vid hög temperatur hade begränsats till minus 420 grader Fahrenheit (minus 251 Celsius). Fysikern Paul Chu och hans team vid University of Houston upptäckte att en förening av yttrium, barium och kopparoxid (känd som Yttrium 123) kunde underlätta supraledning vid cirka minus 300 grader F (minus 184,4 grader C). De hade skapat ett material som kunde kylas med flytande kväve, vilket skulle sänka kostnaden för framtida superledningsapplikationer avsevärt.

Subramanian arbetar med färg- och plastföretag för att utveckla fler användningsområden för YinMn blue. De potentiella användningarna beror till stor del på yttriumets unika egenskaper. Det är ett lättare element så att du kan få mer volym utan att lägga till vikt, sade han. ”Det är till stor hjälp för färg. Yttrium är ett fantastiskt element. ”