Prvok ytrium bol objavený koncom 18. storočia. Avšak až v posledných desaťročiach našiel tento mäkký striebristý kov široké uplatnenie v rôznych oblastiach: chémia, fyzika, výpočtová technika, energetika, medicína a iné. Elektronický vzorec ytria (atóm): Y - 1s 2 2s 2 2p 6 3s2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 1 5s 2.
Fakty
Atómové číslo (počet protónov v jadre): 39.
Atómový symbol (v periodickej tabuľke prvkov): Y.
Atómová hmotnosť: 88, 906.
Vlastnosti: ytrium sa topí pri teplote 2772 stupňov Fahrenheita (1522 stupňov Celzia); bod varu - 6053 F (3345 ° C). Hustota kovu je 4,47 gramov na centimeter kubický. Pri izbovej teplote je v pevnom stave. Na vzduchu je pokrytý oxidovým ochranným filmom. Vo vriacej vode sa kyslík oxiduje, reaguje s minerálnymi kyselinami octovými. Pri zahrievaní môže interagovať s prvkami, ako sú halogény, vodík, dusík,síra a fosfor.
Popis
Chemický prvok ytrium v periodickej tabuľke patrí medzi prechodné kovy. Vyznačujú sa pevnosťou a zároveň poddajnosťou, takže niektoré z nich, ako napríklad meď a nikel, sú široko používané na drôt. Ytriové drôty a tyče sa používajú aj v elektronike a výrobe solárnej energie. Yttrium sa používa aj v laseroch, keramike, objektívoch fotoaparátov a desiatkach ďalších predmetov.
Chemický prvok ytrium je tiež jedným z prvkov vzácnych zemín. Napriek tomuto názvu je ich po celom svete pomerne veľa. Celkovo je známych 17.
Ytrium sa však len zriedka používa samostatne. Typicky sa používa na tvorbu zlúčenín, ako je oxid ytrium, bárium a meď. Vďaka tomu sa otvorila nová etapa výskumu vysokoteplotnej supravodivosti. Ytrium sa tiež pridáva do kovových zliatin na zlepšenie odolnosti proti korózii a oxidácii.
História
V roku 1787 objavil švédsky armádny poručík a chemik na čiastočný úväzok Carl Axel Arrhenius pri skúmaní lomu neďaleko Ytterby, malého mesta neďaleko hlavného mesta Švédska Štokholmu, nezvyčajnú čiernu skalu. Arrhenius si myslel, že objavil nový minerál obsahujúci volfrám, a poslal vzorku na analýzu Johanovi Gadolinovi, fínskemu mineralógovi a chemikovi.
Gadolin izoloval chemický prvok ytrium v minerále, ktorý bol neskôr pomenovaný po ňomgadolinit. Názov nového kovu pochádza z Ytterby, miesta jeho objavu.
V roku 1843 švédsky chemik Carl Gustav Mosander skúmal vzorky ytria a zistil, že obsahujú tri oxidy. Vtedy sa im hovorilo ytrium, erbium a terbium. Tieto sú teraz známe ako biely oxid ytria, žltý oxid terbia a ružový oxid erbia. Štvrtý oxid, oxid yterbia, bol identifikovaný v roku 1878.
Zdroje
Hoci bol chemický prvok ytrium objavený v Škandinávii, v iných krajinách je oveľa rozšírenejší. Čína, Rusko, India, Malajzia a Austrália sú jej poprednými producentmi. V apríli 2018 vedci objavili na malom japonskom ostrove Minamitori obrovské ložisko kovov vzácnych zemín vrátane ytria.
Nachádza sa medzi väčšinou minerálov vzácnych zemín, ale nikdy sa nenašiel v zemskej kôre ako samostatný prvok. Ľudské telo tiež obsahuje tento prvok v malých množstvách, zvyčajne sa koncentruje v pečeni, obličkách a kostiach.
Použiť
Pred érou televízorov s plochou obrazovkou mali veľké katódové trubice, ktoré premietali obraz na obrazovku. Oxid ytria dopovaný európiom poskytol červenú farbu.
Pridáva sa tiež do oxidu zirkoničitého (oxid zirkoničitý), aby sa získala zliatina, ktorá stabilizuje jeho kryštálovú štruktúru, ktorá sa zvyčajne mení podteplota.
Syntetické granáty vyrobené z kompozitu ytria a hliníka sa predávali vo veľkých množstvách v 70. rokoch, ale nakoniec ustúpili zirkónu. Dnes sa používajú ako kryštály, ktoré zosilňujú svetlo v priemyselných laseroch. Okrem toho sa používajú pre mikrovlnné filtre, ako aj v radarovej a komunikačnej technike.
Chemický prvok ytrium sa široko používa na výrobu fosforu. Využitie našli v mobilných telefónoch a veľkých obrazovkách, ako aj žiarivkách (lineárnych a kompaktných).
Rádioaktívny izotop ytrium-90 sa používa v radiačnej terapii na liečbu rakoviny.
Prebiehajúci výskum
Podľa vedcov je práca s ytriom jednoduchšia a lacnejšia ako s mnohými inými prvkami. Výskumníci ju napríklad používajú namiesto oveľa drahšej platiny na vývoj palivových článkov. Vedci z Chalmers University of Technology a Technickej univerzity v Dánsku ho používajú spolu s ďalšími kovmi vzácnych zemín vo forme nanočastíc, čo by jedného dňa mohlo eliminovať potrebu fosílnych palív a zlepšiť účinnosť automobilov poháňaných batériami.
Výskum supravodivosti na báze ytria pokračuje na celom svete. Prelom sa dosahuje najmä v oblasti zobrazovania magnetickou rezonanciou (MRI). Fyzik Paul Chu a jeho tím z University of Houston zistili, že zlúčenina ytria, bária a oxidu medi (známeho ako ytrium-123) môže prispieť ksupravodivosť pri asi mínus 300 stupňov Fahrenheita (mínus 184,4 stupňov Celzia). Vytvorili materiál, ktorý je možné chladiť tekutým dusíkom, čo výrazne zníži náklady na budúce aplikácie supravodivosti. Jeho potenciálne využitie však ešte nebolo úplne preskúmané.
