Ititrio -Struktur, Eigenschaften, Verwendungen, erhalten

Er Yttrium Es handelt. Obwohl es nicht Teil der Lantanid -Serie ist, wird es oft als eines der Elemente der Seltenen Erden angesehen, wie es in denselben Mineralien wie die Lanthanide vorkommt und auch ähnliche chemische Eigenschaften aufweist.

Das Ititrium und die Lanthanide sind in denselben Mineralien vorhanden, einschließlich der Bastnäsita und der Monacita. Es ist ein relativ stabiles Metall in der Luft, aufgrund einer Schicht seines Oxids, die ihm Schutz verleiht, aber es oxidiert schnell in der heißen Luft.

Metallische und ultrapuro dendritische Kristalle. Quelle: Jurii, CC von 3.0, über Wikimedia Commons

Bilden Verbindungen überwiegend mit dem Oxidationszustand +3 (und³⁺), wie Ititrio oxid, und₂ENTWEDER₃, und lösliche oder unlösliche Verbindungen im Wasser.

Der Itrio wurde 1794 von Johan Gadolin, einem finnischen Wissenschaftler, der ein dunkles Mineral von Carl Arrhenius analysierte, entdeckt, der selbst ein dunkler Mineral analysierte. Gadolin fand im Mineral ein unbekanntes Element.

In seiner metallischen Form hat es nicht zu viele Verwendungszwecke, dient sondern als Additiv für zahlreiche Legierungen. Auf der anderen Seite hat sein Oxid viele Anwendungen in Bezug auf Materialien wie Glas und Keramik sowie ein bläuliches Pigment, das in der Neuzeit entdeckt wurde.

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Struktur

Ititrium -Atome werden durch den metallischen Glied verbunden, um eine kompakte hexagonale Struktur (HCP) zu bilden. Diese Struktur entspricht einer seiner beiden allotränen Formen: der α -Phase, die bei Raumtemperatur stabil ist. Wenn jedoch Ititrium -Kristalle auf 1478 ºC erhitzt werden, verwenden sie eine kubische Struktur, die als Phase -β -β bezeichnet wird.

Elektronische Konfiguration

Elektronische Konfiguration des ITitrium

Das Ititrium zeigt die folgende elektronische Konfiguration:

[Kr] 4d¹  5s²

Daher hat er drei Elektronen Valencia, mit denen er seine Metallbindung aufbauen kann. Sie können diese drei Elektronen auch verlieren, um sich in das Kation zu verwandeln und³⁺, das ist isolektronisch mit edler Kryptongas.

Ititrium -Eigenschaften

IRRIO isoliert

Aussehen

Silid weißes massives Metall, glänzend und hochkristalline, Toilette, das als dunkelgraues Pulver erreicht werden kann.

Ordnungszahl

39

Molmasse

89.905 g/mol

Schmelzpunkt

1526 ºC

Siedepunkt

2930 ºC

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Dichte

4.472 g/cm³

Fusionshitze

elf.42 kJ/mol

Verdampfungswärme

363 kJ/mol

Molkalorienkapazität

26.53 j/(mol · k)

Oxidationszustände

Der IRITO kann an seinen Verbindungen mit einer der folgenden Oxidationszustände teilnehmen: 0, +1, +2 und +3, wobei +3 das häufigste ist, weil es ein Element der Gruppe 3 ist.

Elektronegativität

1.22 auf der Paulingskala

Ionisationsenergien

Erstens: 600 kJ/mol

Zweitens: 1180 kJ/mol

Dritte: 1980 KJ/Mol

Magnetische Ordnung

Es handelt.

Reaktivität und Verbindungen

Das reine Element ist ziemlich stabil, weil Ititriumoxid und₂ENTWEDER₃, Form auf der Metalloberfläche eine Schutzschicht. Es kann sich jedoch bei Temperaturen über 450 ° C schnell in der Luft oxidieren. Wenn es pulverisiert ist, brennt immer noch bei niedrigeren Temperaturen.

Die Ititrium bilden anorganische Verbindungen mit dem Oxidationszustand +3; Zum Beispiel: und₂ENTWEDER₃, Und (oh)₃, UND₂(C₂ENTWEDER₄)₃, YPO₄, Yf₃, usw.

Reagiert schnell mit starken Säuren, mit Ausnahme von Salpetern und Fluorhorsäuren. Es reagiert auch mit Halogenen bei Temperaturen über 200 ºC, um Haluros zu bilden.

Andererseits bei hohen Temperaturen binäre Verbindungen mit Phosphor, Selen, Kohlenstoff, Phosphor, Silizium und Schwefel. Das Ititrium kann Teil organischer chemischer Verbindungen sein.

Das ititrium ion und³⁺, Es ist farblos in Lösung, ebenso wie Oxid, Trichlorid, Sulfat und Carbonat.

Anwendungen

Farbfernsehen

Ititriumoxid oder Ititriumsulfid und₂S₃, Dopados mit dem Europiumelement sind an der Herstellung von roten Farbe auf Farbfernsehern beteiligt, die Kathodenröhren verwenden.

Garnets

Ittrium und Eisengranat. Quelle: Krizu in Deutscher Wikipedia, CC BY-SA 3.0, über Wikimedia Commons

Ittrium und Aluminium (YAG) Granat, Cerio, wird in weißen und weißen LEDs verwendet. Es wird auch angesichts seiner Härte als Nachahmung des Diamanten verwendet. Darüber hinaus wird Yag's Laser aufgrund seiner Energie verwendet, um Metalle zu durchbohren und zu schneiden.

In der Zwischenzeit wird Irrito und Hierro -Granat (Yig) als Mikrowellenfilter und bei der Übertragung von akustischer Energie verwendet.

Legierungen

Das Ititrium wird verwendet, um den Widerstand von Aluminium- und Magnesiumlegierungen zu erhöhen. Ititriumoxid wird inzwischen mit Zirkoniumoxid kombiniert, um eine Legierung zu bilden, die in die Bildung einer sehr resistenten Keramik interveniert. Keramik in der Elektronik sowie in der Bildung einer thermischen Barriere für Reaktionsmotoren.

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Eine Legierung des Ititriumes mit Chrom und Aluminium wird zur Herstellung eines sehr hitzebeständigen elektrischen Leiters verwendet.

Ärzte

Das radioaktive Isotop des ITIT, ⁹⁰Und es wurde bei der Behandlung vieler Krebsarten verwendet. Er ⁹⁰Und es ist ein radioaktiver Emitter von β -Partikeln mit einem halben Leben von 2.67 Tage (64 Tage.1 Stunde).

Es wird bei der Behandlung verschiedener Krebsarten wie Lymphom und Leukämie verwendet, die Leukozyten beeinflussen. Auch für Leber-, Eierstock-, Dickdarm-, Bauchspeicheldrüsen- und Knochenkrebs.

Er ⁹⁰Und es wird unter Verwendung mehrerer Modalitäten durch die Blutgefäße verabreicht, die das Blut zu den Geweben führen, in denen der Krebstumor vorhanden ist.

Sie können sich monoklonalen Antikörpern anschließen, die speziell gegen Tumorzellen gerichtet sind. Indem Sie sich den Antikörpern zu Tumorzellen verbinden, ermöglicht es die Fixierung der ⁹⁰Und so zu ihnen, so ihre Zerstörung zuzulassen. Mikrokugeln werden auch verwendet, um das Isotop zum Krebsgewebe zu transportieren.

Diese Technik wird als Radioembolisierung und der Inhalt des Inhalts des ⁹⁰Und sie werden in die Blutgefäße injiziert, die zum hepatischen Krebsgewebe führen. zusätzlich ⁹⁰Und zu winzigen Nadeln, die bei der Behandlung von entzündeten Gelenken, insbesondere Knien, eingesetzt werden.

Keramik und Glas

Das Ititrium wird zur Herstellung von Siliziumnitruro verwendet, die bei der Ausarbeitung einer Keramik einer 8 -Lärm von 8 verwendet wird.5 (MOHS -Skala), verwendet in Ofenstücken. Ititriumoxid wird zur Herstellung von Glas und Keramik mit geringer thermischer Expansion verwendet.

Pigment

Blaues, neues und nicht -toxisches Pigment, das Ititrium -Atome in seiner Zusammensetzung enthält. Quelle: mehr Subramaner, CC BY-SA 4.0, über Wikimedia Commons

Eine der relativ neuesten Verwendungen (2009) des Irito ist eine Komponente bei der Herstellung eines Pigments: Yinmn Blue (Bild oben), das von Forschern der Universität von Oregon entdeckt wurde. Seine Formel ist Yin_1-xMn_XENTWEDER₃, und daher besteht seine kristalline Struktur aus den Oxiden von Ititrium, Inder und Mangan.

Yinmn Blue ist das letzte Pigment, das nach Kobaltblau, Kohle, entdeckt wurde₂ENTWEDER₄, Vor zweihundert Jahren im Jahr 1802. Es ist, wie er gesehen werden kann, durch seine lebendigen und veränderbaren Farben charakterisiert. Darüber hinaus ist es ein stabiles und nicht -toxisches Pigment.

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Andere

Es gibt Ititriumverbindungen, die als Katalysatoren für die Ethylenpolymerisation verwendet werden. Das metallische Ititrium wird zur Ausarbeitung von Elektroden in Hochleistungs -Zündkerzen verwendet. Vanadio und andere nicht -ferroöse Metalle werden auch zum Desoxid verwendet.

Das Ititrium ist Teil eines Kupferoxid -Superkonferenzs, Barium und Ititrio, bekannt als "YBCO". In diesem Superkonferenz wird flüssiger Stickstoff verwendet, um die Temperatur anstelle des Heliums zu reduzieren, was somit die Kosten abnehmen lässt.

Das Ititrium ist in die Kathoden einiger Eisen- und Lithiumphosphatbatterien (LFP) eingebaut.

Erhalten

Das Ititrium hat eine Fülle von 33 ppm in der Erdkruste. Es ist Teil einiger Mineralien zusammen mit Elementen von Seltenen Erden. Es wird kommerziell aus dem Monacit ausgenutzt, der 3% des Metalls und die Bastnäsita mit einer 0 enthält.2 % der gleichen.

Es kommt jedoch auch in Mineralien wie Gadolinita, Euxenita und dem Xenotima von Malaysia vor, das bis zu 60% Otrium in Form von Phosphat enthält.

Ititriumoxid kann aus einer Mischung mit Oxiden von Seltenerdelementen erhalten werden, das das Material auflöst.

Das Ititrium kann durch eine Methode gereinigt werden. Ititrium -Fluorid wird im metallischen Ititrium durch Reduzierung der Verwendung von Calcium als Reduktionsmittel bei hohen Temperaturen verringert.

Isotope

Das Ititrium hat insgesamt 33 Isotope, deren Massen von der abweichen ⁷⁶Und al ¹⁰⁸Und. Das einzige stabile Isotop ist das ⁸⁹Und während die verbleibenden Isotope radioaktiv sind, ist die Mehrheit Beta -Partikel (β^- und β⁺). Das weniger stabile radioaktive Isotop ist das ¹⁰⁶Und mit einem halben Leben von weniger als 150 Nanosekunden.

Inzwischen ist das stabilste radioaktive Isotop ⁸⁸Und mit einem halben Leben von 106.626 Tage. Die meisten radioaktiven Isotope des Ititriumes haben eine halbe Lebensdauer von weniger als 1 Stunde.

Verweise

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