Ititrio struktur, egenskaper, användningar, erhållning

han yttrium Det är en övergångsmetall som tillhör grupp 3 i det periodiska tabellen och vars kemiska symbol är och. Även om det inte är en del av Lantanide -serien, anses det ofta vara ett av elementen på de sällsynta jordarna, som det finns i samma mineraler som lantaniderna, och har också liknande kemiska egenskaper.

Ititrium och lantaniderna finns i samma mineraler, inklusive Bastnäsita och monacita. Det är en relativt stabil metall i luften på grund av ett skikt av dess oxid som ger den skydd, men den oxiderar snabbt i den heta luften.

Metalliska och ultrapuro dendritiska kristaller. Källa: Jurii, CC av 3.0, via Wikimedia Commons

Bildar föreningar främst med oxidationstillståndet +3 (och³⁺), som Ititrio -oxid, och₂ANTINGEN₃, och lösliga eller olösliga föreningar i vatten.

Itrio upptäcktes 1794 av Johan Gadolin, en finsk forskare som analyserade ett mörkt mineral som levererades av Carl Arrhenius själv. Gadolin fann i mineralet ett okänt element, och hans resultat bekräftades av den svenska kemisten Anders Ekeberg, som utsåg 'Itria' oxiden i den nya metallen, medan metallen kallade 'Ittio'.

I sig själv, i sin metalliska form, har den inte för många användningsområden, men fungerar som ett tillsats för många legeringar. Å andra sidan har dess oxid många tillämpningar när det gäller material, såsom glas och keramik, förutom att komponera ett blåaktigt pigment som upptäcks i modern tid.

[TOC]

Strukturera

Ititrium -atomer förenas av den metalliska länken för att bilda en kompakt hexagonal struktur (HCP). Denna struktur motsvarar en av dess två allotropiska former: a -fasen, som är stabil vid rumstemperatur. Men när ititriumkristaller värms upp till 1478 ºC, antar de en kubisk struktur, kallad fas ß ß.

Elektronisk konfiguration

Elektronisk konfiguration av ititrium

Ititrium presenterar följande elektroniska konfiguration:

[KR] 4d¹  5S²

Därför har han tre elektroner av Valencia för att fastställa sin metallbindning. Du kan också förlora dessa tre elektroner för att förvandlas till katjonen och³⁺, vilket är isolektroniskt med ädelt kryptongas.

Ititriumegenskaper

Irrio isolerad

Fysiskt utseende

Silid vit fast metall, glansig och mycket kristallin, toalett, som kan uppnås som mörkgrå pulver.

Atomnummer

39

Molmassa

89.905 g/mol

Smältpunkt

1526 ºC

Kokpunkt

2930 ºC

Kan tjäna dig: kalciumsilikat: egenskaper, struktur, erhållning, användning

Densitet

4.472 g/cm³

Fusionsvärme

elva.42 kJ/mol

Förångningsvärme

363 kJ/mol

Molorisk kapacitet

26.53 J/(mol · k)

Oxidationstillstånd

IRITO kan delta i sina föreningar med något av följande oxidationstillstånd: 0, +1, +2 och +3, varav +3 är den vanligaste eftersom det är ett element i grupp 3.

Elektronnegativitet

1.22 På Pauling -skalan

Joniseringsenergier

Först: 600 kJ/mol

Andra: 1180 kJ/mol

Tredje: 1980 KJ/mol

Magnetisk ordning

Det är en paramagnetisk metall, men den blir en superledare vid en temperatur av -271,9 ºC och under tryck större än 110 kilobares.

Reaktivitet och föreningar

Det rena elementet är ganska stabilt, eftersom ititriumoxid och₂ANTINGEN₃, Form på metallytan ett skyddande skikt. Det kan emellertid oxidera snabbt i luften vid temperaturer högre än 450 ºC. Om det är pulveriserat, bränner fortfarande vid lägre temperaturer.

Ititriumformen oorganiska föreningar med oxidationstillståndet +3; Till exempel: och₂ANTINGEN₃, Och (oh)₃, OCH₂(C₂ANTINGEN₄)₃, Ypo₄, Yf₃, etc.

Reagerar snabbt med starka syror, med undantag för kväve- och fluorhorinsyror. Det reagerar också med halogener vid temperaturer över 200 ºC för att bilda haluros.

Å andra sidan, vid höga temperaturer binära föreningar med fosfor, selen, kol, fosfor, kisel och svavel. Ititrium kan vara en del av organiska kemiska föreningar.

Ititriumjonen och³⁺, Det är färglöst i lösningen, liksom dess oxid, triklorid, sulfat och karbonat.

Ansökningar

Färg tv

Ititriumoxid eller ititriumsulfid, och₂S₃, Dopados med Europium -elementet är de involverade i produktionen av röda färg på färgtv -apparater som använder katodrör.

Granater

Ittrium och järngranat. Källa: Krizu på German Wikipedia, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Ittrium och aluminium (yag) granat, cerio, används i vita och vita lysdioder. Det används också, med tanke på dess hårdhet, som imitation av diamanten. Dessutom används Yags laser, på grund av dess energi, för att genomföra och klippa metaller.

Samtidigt används Irrito och Hierro Garnet (YIG) som ett mikrovågsfilter och vid överföring av akustisk energi.

Legeringar

Ititrium används för att öka resistensen hos aluminium- och magnesiumlegeringar. Ititriumoxid kombineras under tiden med zirkoniumoxid för att bilda en legering som ingriper i bildningen av en mycket resistent keramik; Keramik som används i elektronik såväl som i bildandet av en termisk barriär för reaktionsmotorer.

Kan tjäna dig: ferulinsyra: erhålla, funktioner, applikationer

En legering av ititrium med krom och aluminium används vid produktion av en mycket värmeresistent elektrisk ledare.

Läkare

ITIT: s radioaktiva isotop, ⁹⁰Och det har använts vid behandling av många typer av cancer. han ⁹⁰Och det är en radioaktiv emitter av ß -partiklar med ett halvt liv på 2.67 dagar (64.1 timme).

Det används vid behandling av olika typer av cancer, såsom lymfom och leukemi, som påverkar leukocyter. För lever, äggstocks-, kolonkolon, bukspottkörtel och bencancer.

han ⁹⁰Och det administreras med flera metoder genom blodkärlen som leder blodet till vävnaderna där cancertumören är närvarande.

Du kan gå med i monoklonala antikroppar riktade specifikt mot tumörceller. Genom att förena antikropparna mot tumörceller tillåter det fixering av ⁹⁰Och för dem och därmed tillåta deras förstörelse. Mikrofärer används också för att transportera isotopen till cancervävnaden.

Denna teknik kallas radioembolisering och innehållet i innehållet i ⁹⁰Och de injiceras i blodkärlen som leder till levercancervävnaden. Dessutom har ⁹⁰Och till små nålar som används vid behandling av inflammerade leder, särskilt knäna.

Keramik och glas

Ititrium används vid produktion av kisel nitruro, förening som används vid utarbetandet av en keramik av en 8 -hårdhet på 8.5 (Mohs skala), används i ugnsbitar. Ititriumoxid används vid tillverkning av glas och keramik med låg värmeutvidgning.

Pigment

Blå, nyligen och icke -toxiskt pigment som innehåller ititriumatomer i dess sammansättning. Källa: Mer subramanisk, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

En av de relativt senaste användningarna (2009) av IRITO är som en komponent i beredningen av ett pigment: Yinmn Blue (bild ovan), upptäckt av forskare från University of Oregon. Hans formel är yin_1-xMn_xANTINGEN₃, och därför består dess kristallina struktur av oxiderna i ititrium, indiska och mangan.

Yinmn Blue är det sista pigmentet som har upptäckts efter koboltblå, kol₂ANTINGEN₄, För två hundra år sedan, 1802. Det kännetecknas, som man kan se, av dess livliga och modifierbara färger. Dessutom är det ett stabilt och icke -toxiskt pigment.

Kan tjäna dig: neopentil: struktur, egenskaper, nomenklatur, träning

Andra

Det finns ititriumföreningar som används som katalysatorer för etenpolymerisation. Metallic Ititrium används för utarbetande av elektroder i högpresterande tändstift. Vanadio och andra icke -järnmetaller används också för att deoxid.

Ititrium är en del av en kopparoxid superledare, barium och ititrio, känd som "YBCO". I detta superledare används flytande kväve för att minska temperaturen istället för helium, vilket således gör att kostnaderna kan minska.

Ititrium är införlivat i katoderna av vissa järn- och litiumfosfatbatterier (LFP).

Erhållande

Ititrium har ett överflöd på 33 ppm i jordskorpan. Det är en del av vissa mineraler tillsammans med element av sällsynta jordar. Det utnyttjas kommersiellt från monaciten, som innehåller 3% av metallen, och Bastnäsita, med en 0.2 % av detsamma.

Det finns emellertid också i mineraler som Gadolinita, Euxenita och Xenotima i Malaysia, som innehåller upp till 60% otrium i form av fosfat.

Ititriumoxid kan erhållas från en blandning med oxider av sällsynta jordartselement, upplösning av materialet som innehåller dem i svavelsyra och sedan fraktionerar dem genom jonbytekromatografi.

Ititriumet kan renas med en metod som använder oxalsyra och som i slutändan producerar fluor, tidigare intervention av vätefluorid. Ititriumfluorid reduceras i metalliskt Ititrium genom att minska med kalcium som reducerande medel vid höga temperaturer.

Isotoper

Ititrium har totalt 33 isotoper, vars massor varierar från ⁷⁶Och al ¹⁰⁸och. Den enda stabila isotopen är ⁸⁹Och medan de återstående isotoperna är radioaktiva, är majoriteten beta -partiklar (ß^- och β⁺). Den mindre stabila radioaktiva isotopen är ¹⁰⁶Och med en halv livslängd mindre än 150 nanosekunder.

Under tiden är den mest stabila radioaktiva isotopen ⁸⁸Och med ett halvt liv på 106.626 dagar. De flesta av de radioaktiva isotoperna av Ititrium har en halvliv mindre än 1 timme.

Referenser

1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (fjärde upplagan). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Yttrium. Hämtad från: i.Wikipedia.org
3. Redaktörerna för Enyclopaedia Britannica. (2020). Yttrium. Återhämtat sig från: Britannica.com
4. Doktor. Doug Stewart. (2020). Yttriumelement fakta. Återhämtat sig från: Chemicool.com
5. Hov. (2020). Yttrium kemiskt element. Återhämtat sig från: kemi.com
6. Lentech B.V. (2020). Yttrium. Återhämtat sig från: Lentech.com
7. Levande vetenskapspersonal. (24 augusti 2018). Fakta om yttrium. Återhämtat sig från: Livescience.com
8. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (25 augusti 2020). Yttriumfakta - och element. Återhämtat: från: tankco.com
9. Alamos National Laboratory. (2016). Yttrium. Hämtad från: periodisk.Lanl.Gov