Yttrium

Z Multimediaexpo.cz

Přejít na: navigace, hledání
Yttrium
Yttrium
vzorek
Atomové číslo39
Atomová hmotnost88,90585 amu
Elektronová konfigurace[Kr] 4d1 5s2
SkupenstvíPevné
Teplota tání1 526 °C , 1 799 K
Teplota varu3 336 °C , 3 609 K
Elektronegativita (Pauling) 1,22
Hustota 4,47 g.cm-3

Yttrium, chemická značka Y, (lat. Yttrium) je šedý až stříbřitě bílý, přechodný kovový prvek, chemicky silně příbuzný prvkům skupiny lanthanoidů. Hlavní uplatnění nalézá ve výrobě barevných televizních obrazovek.

Obsah

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

Yttrium je stříbřitě bílý, středně tvrdý, poměrně vzácný přechodný kov. Vůči působení vzdušného kyslíku je poměrně stálé, pouze v práškovité formě podléhá za vyšších teplot spontánní oxidaci. Odolává i působení vody, ale snadno se rozpouští ve zředěných minerálních kyselinách, především v kyselině chlorovodíkové (HCl). Ve sloučeninách se vyskytuje prakticky pouze v mocenství Y3+. Bylo objeveno v roce 1794 švédským chemikem Johanem Gadolinem a poprvé bylo v čisté formě izolováno Friedrichem Wohlerem roku 1828. Název získalo podle obce Ytterby u Stockholmu, kde geolog Carl Axel Arrhemius nalezl v roce 1787 do té doby naznámý nerost, který dal Gadolinovi k prozkoumání.

Výskyt a výroba

Yttrium je v zemské kůře obsaženo v množství přibližně 28 - 34 mg/kg. V mořské vodě je jeho koncentrace kolem 0,000 3 mg/l. Ve vesmíru připadá jeden atom yttria na 10 miliard atomů vodíku. V přírodě se yttrium vyskytuje pouze ve formě sloučenin. Neexistují ani minerály obsahující čisté yttrium, ale vždy se jedná o směsné minerály, které obsahují lanthanoidy a v některých případech je yttrium přítomno v uranových rudách. Nejznámějšími průmyslově využívanými surovinami jsou monazitové písky, v nichž převládají fosforečnany ceru a lanthanu a bastnäsity – směsné fluorouhličitany prvků vzácných zemin. Velká ložiska těchto rud se nalézají v USA, Číně a Vietnamu. Významným zdrojem jsou i fosfátové suroviny - apatity z poloostrova Kola v Rusku Průmyslová výroba yttria vychází obvykle z lanthanoidových rud. Hornina se louží směsí kyseliny sírové a chlorovodíkové a ze vzniklého roztoku solí se přídavkem hydroxidu sodného vysráží hydroxidy yttria a lanthanoidů. Separace jednotlivých prvků se provádí řadou různých postupů – kapalinovou extrakcí komplexních solí, iontovou chromatografií nebo selektivním srážením nerozpustných komplexních solí. Příprava čistého kovu obvykle probíhá redukcí solí yttria kovovým vápníkem. Redukci fluoridu yttritého popisuje rovnice:

2 YF3 + 3 Ca → 2 Y + 3 CaF2

Použití a sloučeniny

Většina světové produkce yttria slouží v současné době jako základní materiál při syntéze luminoforů pro výrobu obrazovek barevných televizorů. Společně s oxidy europia se sloučeniny yttria nanášejí na vnitřní stranu televizní obrazovky, kde po dopadu urychleného elektronu vydávají červené luminiscenční záření. Oxidy železa, hliníku a yttria (granáty) Y3Fe5O12 a Y3Al5O12 mají tvrdost až 8,5 Mohsovy stupnice a používají se při výrobě šperků jako levná náhrada diamantu. Nacházejí uplatnění i jako snímací členy akustické energie a při výrobě infračervených laserů. V metalurgii se přídavky malého množství yttria do slitin hliníku a hořčíku (duralů) značně zvyšuje jejich pevnost. Litina s obsahem yttria získává značně vyšší tvárnost a kujnost – tzv. kujná litina. Při výrobě vanadu a některých dalších neželezných kovů slouží yttrium k odstraňování kyslíku - deoxidaci vyráběného kovu. Při výrobě skla a keramiky působí přídavky oxidu yttritého zvýšení bodu tání, zlepšují odolnost proti tepelnému šoku a snižují tepelnou roztažnost produktu . Sloučenina (Y1,2Ba0,8CuO4) vykazuje supravodivé vlastnosti i při teplotách kolem 90 K, tedy nad bodem varu kapalného dusíku a je proto perspektivním materiálem pro výrobu prakticky využitelných supravodivých materiálů.

Literatura

Externí odkazy


Flickr.com nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Yttrium
Commons nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Yttrium
Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Hlavní funkce
Navigace
Nástroje
Příspěvky a dary
Další informace