Prvek yttrium byl objeven na konci 18. století. Avšak teprve v posledních desetiletích našel tento měkký stříbřitý kov široké uplatnění v různých oblastech: chemii, fyzice, výpočetní technice, energetice, medicíně a dalších. Elektronický vzorec yttria (atomu): Y - 1s 2 2s 2 2p 6 3s2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 1 5s 2.
Fakta
Atomové číslo (počet protonů v jádře): 39.
Atomový symbol (v periodické tabulce prvků): Y.
Atomová hmotnost: 88, 906.
Vlastnosti: yttrium taje při 2772 stupních Fahrenheita (1522 stupních Celsia); bod varu - 6053 F (3345 ° C). Hustota kovu je 4,47 gramů na centimetr krychlový. Při pokojové teplotě je v pevném stavu. Na vzduchu je pokryta oxidovým ochranným filmem. Ve vroucí vodě se oxiduje kyslík, reaguje s minerálními kyselinami octovými. Při zahřátí může interagovat s prvky, jako jsou halogeny, vodík, dusík,síra a fosfor.
Popis
Chemický prvek yttrium v periodické tabulce patří mezi přechodné kovy. Vyznačují se pevností a zároveň poddajností, proto se některé z nich, jako měď a nikl, hojně používají na drát. Yttriové dráty a tyče se také používají v elektronice a výrobě solární energie. Yttrium se také používá v laserech, keramice, čočkách fotoaparátů a desítkách dalších položek.
Chemický prvek yttrium je také jedním z prvků vzácných zemin. Navzdory tomuto názvu jsou po celém světě poměrně četní. Celkem je známo 17.
Yttrium se však samo o sobě používá jen zřídka. Obvykle se používá k tvorbě sloučenin, jako je oxid yttrium, baryum a měď. Díky tomu se otevřela nová etapa výzkumu vysokoteplotní supravodivosti. Yttrium se také přidává do kovových slitin pro zlepšení odolnosti proti korozi a oxidaci.
Historie
V roce 1787 objevil švédský armádní poručík a chemik na částečný úvazek jménem Carl Axel Arrhenius při průzkumu lomu poblíž Ytterby, malého města poblíž hlavního města Švédska Stockholmu, neobvyklou černou skálu. Arrhenius si myslel, že objevil nový minerál obsahující wolfram, a poslal vzorek k analýze Johanu Gadolinovi, finskému mineralogovi a chemikovi.
Gadolin izoloval chemický prvek yttrium v minerálu, který byl později pojmenován po němgadolinit. Název nového kovu pochází z Ytterby, místa jeho objevu.
V roce 1843 zkoumal švédský chemik Carl Gustav Mosander vzorky yttria a zjistil, že obsahují tři oxidy. Tehdy se jim říkalo yttrium, erbium a terbium. Ty jsou nyní známé jako bílý oxid yttrium, žlutý oxid terbium a růžový oxid erbia. Čtvrtý oxid, oxid ytterbium, byl identifikován v roce 1878.
Zdroje
Přestože byl chemický prvek yttrium objeven ve Skandinávii, v jiných zemích je mnohem hojnější. Čína, Rusko, Indie, Malajsie a Austrálie jsou jejími předními producenty. V dubnu 2018 objevili vědci na malém japonském ostrově Minamitori obrovské naleziště kovů vzácných zemin, včetně yttria.
Nachází se mezi většinou minerálů vzácných zemin, ale nikdy nebyl nalezen v zemské kůře jako samostatný prvek. Lidské tělo také obsahuje tento prvek v nepatrném množství, obvykle se koncentruje v játrech, ledvinách a kostech.
Použít
Před érou plochých televizorů měli velké katodové trubice, které promítaly obraz na obrazovku. Oxid yttrium dopovaný europiem poskytl červenou barvu.
Přidává se také do oxidu zirkoničitého (oxid zirkoničitý), aby se získala slitina, která stabilizuje jeho krystalickou strukturu, která se obvykle měníteplota.
Syntetické granáty vyrobené z kompozitu yttrium-hliník se v 70. letech prodávaly ve velkém množství, ale nakonec ustoupily zirkonu. Dnes se používají jako krystaly, které zesilují světlo v průmyslových laserech. Kromě toho se používají pro mikrovlnné filtry, stejně jako v radarové a komunikační technice.
Chemický prvek yttrium se široce používá k výrobě fosforů. Našly využití v mobilních telefonech a velkých obrazovkách, stejně jako zářivky (lineární a kompaktní).
Radioaktivní izotop yttrium-90 se používá v radiační terapii k léčbě rakoviny.
Probíhající výzkum
Práce s yttriem je podle vědců jednodušší a levnější než s mnoha jinými prvky. Vědci ji například používají místo mnohem dražší platiny k vývoji palivových článků. Vědci z Chalmers University of Technology a Technické univerzity v Dánsku jej používají spolu s dalšími kovy vzácných zemin ve formě nanočástic, což by jednoho dne mohlo eliminovat potřebu fosilních paliv a zlepšit účinnost aut na baterie.
Výzkum supravodivosti na bázi yttria pokračuje po celém světě. Průlom se dosahuje zejména v oblasti zobrazování magnetickou rezonancí (MRI). Fyzik Paul Chu a jeho tým z University of Houston objevili, že sloučenina yttria, barya a oxidu mědi (známého jako yttrium-123) může přispět ksupravodivost při asi minus 300 stupňů Fahrenheita (minus 184,4 stupňů Celsia). Vytvořili materiál, který lze chladit kapalným dusíkem, což výrazně sníží náklady na budoucí aplikace supravodivosti. Jeho potenciální využití však ještě nebylo plně prozkoumáno.
