Az ittrium elemet a 18. század végén fedezték fel. Ezt a puha ezüstös fémet azonban csak az elmúlt néhány évtizedben széles körben alkalmazták különböző területeken: kémia, fizika, számítástechnika, energia, gyógyászat és mások. Az ittrium (atom) elektronikus képlete: Y - 1s 2 2s 2 2p 6 3s2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 1 5s 2.
Tények
Atomszám (a protonok száma az atommagban): 39.
Atom szimbólum (az elemek periódusos rendszerében): Y.
Atomtömeg: 88, 906.
Tulajdonságok: az ittrium 2772 Fahrenheit-fokon (1522 Celsius-fokon) olvad; forráspont - 6053 F (3345 °C). A fém sűrűsége 4,47 gramm köbcentiméterenként. Szobahőmérsékleten szilárd állapotban van. Levegőben oxid védőfóliával borítja. A forrásban lévő vízben az oxigén oxidálódik, reakcióba lép ásványi, ecetsavakkal. Melegítéskor kölcsönhatásba léphet olyan elemekkel, mint a halogének, hidrogén, nitrogén,kén és foszfor.
Leírás
Az ittrium kémiai elem a periódusos rendszerben az átmenetifémek közé tartozik. Szilárdság és egyben hajlékonyság jellemzi őket, ezért néhányat, mint például a réz és a nikkel, széles körben használják huzalhoz. Az ittrium huzalokat és rudakat az elektronikában és a napenergia-termelésben is használják. Az ittriumot lézerekben, kerámiákban, kameralencsékben és több tucat egyéb cikkben is használják.
Az ittrium kémiai elem szintén a ritkaföldfémek közé tartozik. E név ellenére meglehetősen sok van a világon. Összesen 17 ismert.
Az ittriumot azonban ritkán használják önmagában. Általában olyan vegyületek előállítására használják, mint például ittrium, bárium és réz-oxid. Ennek köszönhetően a magas hőmérsékletű szupravezetés kutatásának új szakasza nyílt meg. Ittriumot adnak a fémötvözetekhez is, hogy javítsák a korrózióval és az oxidációval szembeni ellenállást.
Előzmények
1787-ben a svéd hadsereg hadnagya és részmunkaidős vegyésze, Carl Axel Arrhenius egy szokatlan fekete sziklát fedezett fel, miközben egy kőbányát vizsgált Ytterby közelében, egy kisváros Svédország fővárosa, Stockholm közelében. Arrhenius egy új, volfrámot tartalmazó ásványt vélt felfedezni, ezért mintát küldött Johan Gadolinnak, egy finn ásványkutatónak és vegyésznek elemzésre.
Gadolin izolálta az ittrium kémiai elemet egy ásványból, amelyet később róla neveztek elgadolinit. Az új fém neve Ytterbyről, a felfedezés helyéről származik.
1843-ban egy Carl Gustav Mosander nevű svéd vegyész ittriummintákat vizsgált meg, és megállapította, hogy azok három oxidot tartalmaznak. Akkoriban ittriumnak, erbiumnak és terbiumnak hívták. Ezeket ma fehér ittrium-oxidnak, sárga terbium-oxidnak és rózsaszín erbium-oxidnak nevezik. A negyedik oxidot, az itterbium-oxidot 1878-ban azonosították.
Források
Bár az ittrium kémiai elemet Skandináviában fedezték fel, más országokban sokkal nagyobb mennyiségben van jelen. Kína, Oroszország, India, Malajzia és Ausztrália a vezető termelői. 2018 áprilisában a tudósok ritkaföldfémek, köztük ittrium hatalmas lelőhelyét fedezték fel a Minamitori nevű kis japán szigeten.
A legtöbb ritkaföldfém-ásvány között megtalálható, de a földkéregben soha nem találták meg önálló elemként. Az emberi szervezet is tartalmazza ezt az elemet kis mennyiségben, általában a májban, a vesében és a csontokban koncentrálódik.
Használja
A lapos képernyős televíziók korszaka előtt nagy katódsugárcsövek voltak, amelyek a képet a képernyőre vetítették. Az európiummal adalékolt ittrium-oxid biztosította a vörös színt.
Cirkónium-oxidhoz (cirkónium-dioxid) is hozzáadják, hogy olyan ötvözetet kapjanak, amely stabilizálja az utóbbi kristályszerkezetét, amely általában megváltozikhőmérséklet.
Az ittrium-alumínium kompozitból készült szintetikus gránátokat az 1970-es években nagy mennyiségben értékesítették, de végül átadták a helyét a cirkóniumnak. Ma kristályként használják őket, amelyek felerősítik a fényt az ipari lézerekben. Ezenkívül mikrohullámú szűrőkhöz, valamint radar- és kommunikációs technológiához használják.
Az ittrium kémiai elemet széles körben használják foszforok előállítására. Mobiltelefonokban és nagy képernyőkön, valamint fluoreszkáló lámpákban (lineáris és kompakt) találtak alkalmazást.
Az ittrium-90 radioaktív izotópot a rák kezelésére használják sugárterápiában.
Folyamatban lévő kutatás
A tudósok szerint az ittriummal könnyebb és olcsóbb dolgozni, mint sok más elemmel. A kutatók például ezt használják a sokkal drágább platina helyett üzemanyagcellák fejlesztésére. A Chalmers Műszaki Egyetem és a Dán Műszaki Egyetem tudósai más ritkaföldfémekkel együtt használják nanorészecskék formájában, ami egy napon megszüntetheti a fosszilis tüzelőanyagok szükségességét, és javíthatja az akkumulátorral hajtott autók hatékonyságát.
Az ittrium-alapú szupravezetés kutatása világszerte folytatódik. Áttörések történnek, különösen a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) területén. Paul Chu fizikus és csapata a Houstoni Egyetemről felfedezték, hogy az ittrium, bárium és réz-oxid vegyülete (az ittrium-123 néven ismert) hozzájárulhat aszupravezetés körülbelül mínusz 300 Fahrenheit fokon (mínusz 184,4 Celsius fok). Olyan anyagot készítettek, amely folyékony nitrogénnel hűthető, ami nagymértékben csökkenti a szupravezető képesség jövőbeni alkalmazásai költségeit. A lehetséges felhasználási lehetőségeket azonban még nem tárták fel teljesen.
