Element itrijum otkriven je krajem 18. veka. Međutim, tek u posljednjih nekoliko decenija ovaj meki srebrnasti metal našao je široku primjenu u raznim oblastima: hemiji, fizici, kompjuterskoj tehnologiji, energetici, medicini i drugim. Elektronska formula itrijuma (atoma): Y - 1s 2 2s 2 2p 6 3s2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 1 5s 2.
Činjenice
Atomski broj (broj protona u jezgru): 39.
Atomski simbol (u periodnom sistemu elemenata): Y.
Atomska masa: 88, 906.
Svojstva: itrijum se topi na 2772 stepena Farenhajta (1522 stepena Celzijusa); tačka ključanja - 6053 F (3345 ° C). Gustina metala je 4,47 grama po kubnom centimetru. Na sobnoj temperaturi je u čvrstom stanju. Na zraku je prekriven oksidnim zaštitnim filmom. U kipućoj vodi kisik se oksidira, reagira s mineralnim, octenim kiselinama. Kada se zagrije, može stupiti u interakciju s elementima kao što su halogeni, vodonik, dušik,sumpor i fosfor.
Opis
Hemijski element itrijum u periodnom sistemu je među prelaznim metalima. Odlikuje ih čvrstoća i istovremeno savitljivost, pa se neki od njih, poput bakra i nikla, široko koriste za žicu. Itrijumske žice i šipke se također koriste u elektronici i proizvodnji solarne energije. Itrijum se također koristi u laserima, keramici, sočivima fotoaparata i desetinama drugih predmeta.
Kemijski element itrijum je također jedan od rijetkih zemnih elemenata. Uprkos ovom nazivu, oni su prilično brojni širom svijeta. Poznato je ukupno 17.
Međutim, itrijum se rijetko koristi sam. Obično se koristi za formiranje spojeva kao što su itrijum, barijum i bakrov oksid. Zahvaljujući tome, otvorena je nova faza istraživanja visokotemperaturne supravodljivosti. Itrij se također dodaje metalnim legurama radi poboljšanja otpornosti na koroziju i oksidaciju.
Historija
Godine 1787., poručnik švedske vojske i honorarni hemičar po imenu Carl Axel Arrhenius otkrio je neobičnu crnu stenu dok je istrazivao kamenolom u blizini Ytterbyja, malog grada u blizini glavnog grada Švedske, Stokholma. Misleći da je otkrio novi mineral koji sadrži volfram, Arrhenius je poslao uzorak Johanu Gadolinu, finskom mineralogu i hemičaru, na analizu.
Gadolin je izolovao hemijski element itrijum u mineralu koji je kasnije nazvan po njemugadolinit. Naziv novog metala, odnosno, dolazi iz Ytterbyja, mjesta njegovog otkrića.
Godine 1843. švedski hemičar po imenu Carl Gustav Mosander ispitao je uzorke itrijuma i otkrio da oni sadrže tri oksida. Tada su se zvali itrijum, erbijum i terbijum. Oni su sada poznati kao bijeli itrijum oksid, žuti terbijum oksid i ružičasti erbijum oksid. Četvrti oksid, iterbijum oksid, identifikovan je 1878.
Izvori
Iako je hemijski element itrijum otkriven u Skandinaviji, mnogo je zastupljeniji u drugim zemljama. Kina, Rusija, Indija, Malezija i Australija su njeni vodeći proizvođači. U aprilu 2018, naučnici su otkrili ogromno ležište retkih zemnih metala, uključujući itrijum, na malom japanskom ostrvu Minamitori.
Može se naći među većinom rijetkih zemljanih minerala, ali nikada nije pronađen u zemljinoj kori kao samostalan element. Ljudsko tijelo također sadrži ovaj element u malim količinama, obično koncentrisanim u jetri, bubrezima i kostima.
Koristite
Prije ere televizora s ravnim ekranom, imali su velike katodne cijevi koje su projektirale sliku na ekran. Itrijum oksid dopiran europijumom dao je crvenu boju.
Također se dodaje cirkonijum oksidu (cirkonijum dioksidu) kako bi se dobila legura koja stabilizuje kristalnu strukturu potonjeg, koja se obično menja podtemperatura.
Sintetički granati napravljeni od kompozita itrijum-aluminijum prodavani su u velikim količinama 1970-ih, ali su na kraju ustupili mjesto cirkonijumu. Danas se koriste kao kristali koji pojačavaju svjetlost u industrijskim laserima. Osim toga, koriste se za mikrotalasne filtere, kao i u radarskoj i komunikacijskoj tehnologiji.
Kemijski element itrijum se široko koristi za proizvodnju fosfora. Našle su upotrebu u mobilnim telefonima i velikim ekranima, kao i fluorescentnim lampama (linearnim i kompaktnim).
Radioaktivni izotop itrijum-90 koristi se u terapiji zračenjem za liječenje raka.
Istraživanje u toku
Itrijum je lakši i jeftiniji za rad od mnogih drugih elemenata, tvrde naučnici. Na primjer, istraživači ga koriste umjesto mnogo skuplje platine za razvoj gorivnih ćelija. Naučnici sa Tehnološkog univerziteta Chalmers i Tehničkog univerziteta u Danskoj ga koriste zajedno s drugim rijetkim zemnim metalima u obliku nanočestica, što bi jednog dana moglo eliminirati potrebu za fosilnim gorivima i poboljšati efikasnost automobila na baterije.
Istraživanje supravodljivosti zasnovane na itrijumu se nastavlja širom svijeta. Proboj se ostvaruje, posebno u oblasti magnetne rezonancije (MRI). Fizičar Paul Chu i njegov tim sa Univerziteta u Hjustonu otkrili su da spoj itrijuma, barijuma i bakrenog oksida (poznat kao itrijum-123) može doprinijetisuperprovodljivost na oko minus 300 stepeni Farenhajta (minus 184,4 stepena Celzijusa). Stvorili su materijal koji se može hladiti tekućim dušikom, što će uvelike smanjiti troškove budućih primjena supravodljivosti. Međutim, njegove potencijalne upotrebe još nisu u potpunosti istražene.
