Ititrio struktura, lastnosti, uporabe, pridobivanje

On yttrium To je prehodna kovina, ki spada v skupino 3 periodične tabele in katerih kemični simbol je in. Čeprav ni del serije lantanida, se pogosto šteje.

Ititrij in lantanidi sta prisotna v istih mineralih, vključno z Bastnäsita in Monacito. Je relativno stabilna kovina v zraku zaradi plasti oksida, ki mu nudi zaščito, vendar hitro oksidira v vročem zraku.

Kovinski in ultrapuro dendritični kristali. Vir: Jurii, CC do 3.0, prek Wikimedia Commons

Tvorijo spojine pretežno z oksidacijskim stanjem +3 (in³⁺), kot je ititrio oksid, in₂Tudi₃, in topne ali netopne spojine v vodi.

Itrio je leta 1794 odkril Johan Gadolin, finski znanstvenik, ki je analiziral temen mineral, ki ga je dostavil sam Carl Arrenius. Gadolin je v mineralu našel neznan element, njegove ugotovitve pa je potrdil švedski kemik Anders Ekeberg, ki je imenoval "itria" oksida nove kovine, kovina pa je imenovala "Ittrio".

Sama sama po sebi v svoji kovinski obliki nima preveč uporab, ampak služi kot dodatek za številne zlitine. Po drugi strani ima njegov oksid veliko aplikacij glede na materiale, kot sta steklo in keramika, poleg sestavljanja modrikastega pigmenta, odkritega v sodobnem času.

[TOC]

Struktura

Ititrium atome se pridruži kovinska povezava, da tvori kompaktno šesterokotno strukturo (HCP). Ta struktura ustreza eni od njegovih dveh alotropnih oblik: faza α, ki je stabilna pri sobni temperaturi. Ko pa se kristali Ititrium segrejejo na 1478 ° C, sprejmejo kubično strukturo, imenovano faza β β.

Elektronska konfiguracija

Elektronska konfiguracija ititrija

Ititrium predstavlja naslednjo elektronsko konfiguracijo:

[KR] 4d¹  5s²

Zato ima tri elektrone Valencije, s katerimi lahko vzpostavi svojo kovinsko vez. Te tri elektrone lahko izgubite tudi za preoblikovanje v kation in³⁺, kar je izolektronsko z plemenito kriptonskim plinom.

Ititrijske lastnosti

Irrio izoliran

Fizični videz

Silid bela trdna kovina, simpatična in zelo kristalna, stranišče, ki ga je mogoče doseči kot temno siv prah.

Atomska številka

39

Molarna masa

89.905 g/mol

Tališče

1526 ° C

Vrelišče

2930 ° C

Vam lahko služi: kalcijev silikat: lastnosti, struktura, pridobi, uporabi

Gostota

4.472 g/cm³

Fuzijska toplota

enajst.42 kJ/mol

Toplota za uparjanje

363 kJ/mol

Molarna kalorična sposobnost

26.53 J/(mol · k)

Stanja oksidacije

Irito lahko sodeluje v svojih spojinah s katerim koli od naslednjih stanj oksidacije: 0, +1, +2 in +3, kar je najpogostejše +3, ker je element skupine 3.

Elektronegativnost

1.22 na lestvici Pauling

Ionizacijske energije

Najprej: 600 kJ/mol

Drugi: 1180 kJ/mol

Tretjič: 1980 kJ/mol

Magnetni vrstni red

To je paramagnetna kovina, vendar postane superprevodnik pri temperaturi -271,9 ° C in pod tlaki, večjimi od 110 kilogramov.

Reaktivnost in spojine

Čisti element je precej stabilen, ker ititrijev oksid in₂Tudi₃, Na kovinski površini oblikujte zaščitno plast. Vendar lahko hitro oksidira v zraku pri temperaturah, višjih od 450 ° C. Če je prah, še vedno gori pri nižjih temperaturah.

Ititrij oblikuje anorganske spojine z oksidacijskim stanjem +3; Na primer: in₂Tudi₃, In (oh)₃, In₂(C₂Tudi₄)₃, Ypo₄, Yf₃, itd.

Hitro reagira z močnimi kislinami, z izjemo dušikovih in fluorhoričnih kislin. Reagira tudi s halogeni pri temperaturah nad 200 ° C, da tvori haluros.

Po drugi strani pa pri visokih temperaturah binarne spojine s fosforjem, selenom, ogljikom, fosforjem, silicijem in žveplom. Ititrij je lahko del organskih kemičnih spojin.

Iotrium ion in³⁺, V raztopini je brezbarven, prav tako tudi oksid, triklorid, sulfat in karbonat.

Prijave

Barvna televizija

Ititrijev oksid ali ititrium sulfid in₂S₃, Dopados z elementom Europiusa so vključeni v proizvodnjo rdeče barve na barvnih televizijah, ki uporabljajo katodne cevi.

Grani

Ittrium in železni granat. Vir: Krizu v nemški Wikipediji, CC BY-SA 3.0, prek Wikimedia Commons

Ittrium in aluminijasta (yag) Garnet, Cerio, se uporablja v belih in belih LED. Uporablja se tudi glede na svojo trdoto kot posnemanje diamanta. Poleg tega se Yagov laser zaradi svoje energije uporablja za prebijanje in rezanje kovin.

Medtem se kot mikrovalovni filter uporabljata Irrito in Hierro Garnet (YIG) in pri prenosu akustične energije.

Zlitine

Ititrij se uporablja za povečanje odpornosti aluminijevih in magnezijevih zlitin. Ititrijev oksid se medtem kombinira s cirkonijevim oksidom, da tvori zlitino, ki posega v nastajanje zelo odporne keramike; keramika, ki se uporablja v elektroniki, in tudi pri tvorbi toplotne ovire za reakcijske motorje.

Vam lahko služi: ferulinska kislina: pridobivanje, funkcije, aplikacije

Pri proizvodnji zelo toplotno -odmevnega električnega prevodnika se uporablja zlitina ititrija s kromom in aluminijem.

Zdravniki

Radioaktivni izotop ITIT, ⁹⁰In je bil uporabljen pri zdravljenju številnih vrst raka. On ⁹⁰In to je radioaktivni oddajalec β delcev s polovično življenje 2.67 dni (64.1 ure).

Uporablja se pri zdravljenju različnih vrst raka, kot sta limfom in levkemija, ki vplivajo na levkocite. Tudi za jetra, jajčnika, debelega črevesa, trebušne slinavke in kosti.

On ⁹⁰In ga dajemo z več načini, skozi krvne žile, ki vodijo kri do tkiv, kjer je prisoten rakavi tumor.

Pridružite se lahko monoklonski protitelesi, usmerjeni posebej proti tumorskim celicam. Z vključitvijo protiteles do tumorskih celic omogoča fiksacijo ⁹⁰In jim, kar omogoča njihovo uničenje. Mikro kroglice se uporabljajo tudi za prevoz izotopa do rakavega tkiva.

Ta tehnika se imenuje radioembolizacija in vsebina vsebine ⁹⁰In jih vbrizgajo v krvne žile, ki vodijo do rakavega tkiva. Poleg tega ⁹⁰In drobnim igle, ki se uporabljajo pri zdravljenju vnetih sklepov, zlasti kolena.

Keramika in stekla

Ititrij se uporablja pri proizvodnji silicijevega nitruro.5 (MOHS lestvica), ki se uporablja v kosih pečice. Ititrijev oksid se uporablja pri izdelavi stekla in keramike z nizko toplotno širitev.

Pigment

Modri, nedavni in netoksični pigment, ki vsebuje atome ititrija v svoji sestavi. Vir: Več Subramanian, CC BY-SA 4.0, prek Wikimedia Commons

Ena najnovejših uporabe (2009) Irito je sestavni del pri pripravi pigmenta: yinmn modra (slika zgoraj), ki so jo odkrili raziskovalci z univerze v Oregonu. Njegova formula je yin_1-xMn_xTudi₃, in zato je njegova kristalna struktura sestavljena iz oksidov Ititrima, Indijcev in mangana.

Yinmn Blue je zadnji pigment, ki so ga odkrili po kobaltni modri barvi, premog₂Tudi₄, pred dvesto leti, leta 1802. Kot je razvidno, ga označujemo z živahnimi in spremenljivimi barvami. Poleg tega je stabilen in netoksični pigment.

Vam lahko služi: Neopentil: struktura, značilnosti, nomenklatura, usposabljanje

Drugi

Obstajajo ititrijeve spojine, ki se uporabljajo kot katalizatorji za etilen polimerizacijo. Kovinski ititrij se uporablja za izdelavo elektrod v visoko zmogljivih svečkah. Vanadio in druge neferrozne kovine se uporabljajo tudi za deoksid.

Ititrij je del superprevodnika bakrenega oksida, barija in Ititrio, znan kot "YBCO". V tem superprevodniškem tekočem dušiku se uporablja za znižanje temperature namesto helija, kar tako omogoča zmanjšanje stroškov.

Ititrij je vključen v katode nekaterih baterij železa in litijevega fosfata (LFP).

Pridobivanje

Ititrij ima v Zemljini skorji veliko 33 ppm. Je del nekaterih mineralov, skupaj z elementi redkih Zemlje. Komercialno izkoriščamo iz Monacita, ki vsebuje 3% kovine, in Bastnäsita, z 0.2 % istega.

Vendar pa ga najdemo tudi v mineralih, kot so Gadolinita, Euxenita in Xenotima Malezije, ki vsebuje do 60% Otrij v obliki fosfata.

Ititrijev oksid lahko dobimo iz mešanice z oksidi redkih zemeljskih elementov, pri čemer raztopimo material, ki jih vsebuje v žveplovi kislini, nato pa jih frakcionira s kromatografijo ionske izmenjave.

Ititrij lahko očistimo z metodo, ki uporablja oksalno kislino in na koncu proizvaja fluorid, predhodno posredovanje vodikovega fluorida. Ititrium fluorid se v kovinskem ititriju zmanjša z zmanjšanjem uporabe kalcija kot reducirajočega sredstva pri visokih temperaturah.

Izotopi

Ititrij ima skupno 33 izotopov, katerih mase se razlikujejo od ⁷⁶In al ¹⁰⁸in. Edini stabilen izotop je ⁸⁹In medtem ko so preostali izotopi radioaktivni, večina je beta delci (β^- in β⁺). Manj stabilen radioaktivni izotop je ¹⁰⁶In s pol življenja manj kot 150 nanosekund.

Medtem je najbolj stabilen radioaktivni izotop ⁸⁸In s polži.626 dni. Večina radioaktivnih izotopov Ititrija ima polovico manj kot 1 uro.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
2. Wikipedija. (2020). Yttrium. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
3. Uredniki Enyclopeedia Britannica. (2020). Yttrium. Okrevano od: Britannica.com
4. Doktor. Doug Stewart. (2020). Dejstva o yttrium elementu. Okrevano od: Chemicool.com
5. Advameg. (2020). Yttrium kemični element. Okrevano od: Kemiji.com
6. Lentech b.V. (2020). Yttrium. Okrevano od: Lentech.com
7. Znanstveno osebje v živo. (24. avgust 2018). Dejstva o yttriju. Okrevano od: Livescience.com
8. Čelada, Anne Marie, ph.D. (25. avgust 2020). Yttrium dejstva - in element. Okreval: od: Musmatco.com
9. Nacionalni laboratorij Alamos. (2016). Yttrium. Pridobljeno iz: periodično.Lanl.Gov