Итрийдің химиялық элементі: қасиеттері, сипаттамасы, қолданылуы

Мазмұны:

Итрийдің химиялық элементі: қасиеттері, сипаттамасы, қолданылуы
Итрийдің химиялық элементі: қасиеттері, сипаттамасы, қолданылуы
Anonim

Итрий элементі 18 ғасырдың аяғында ашылған. Дегенмен, соңғы бірнеше онжылдықта ғана бұл жұмсақ күміс метал әртүрлі салаларда: химияда, физикада, компьютерлік технологияда, энергетикада, медицинада және т.б. кеңінен қолданылды. Итрийдің (атомының) электрондық формуласы: Y - 1s 2 2s 2 2p 6 3с2 3p 6 2 3күн 10 4p 6 4күн 1 2.

Фактілер

Атом нөмірі (ядродағы протондар саны): 39.

Атомдық таңбасы (элементтердің периодтық жүйесінде): Y.

Атомдық массасы: 88, 906.

Қасиеттері: иттрий 2772 градус Фаренгейтте (1522 градус Цельсий) балқиды; қайнау температурасы - 6053 F (3345 ° C). Металлдың тығыздығы текше сантиметрге 4,47 грамм. Бөлме температурасында ол қатты күйде болады. Ауада ол тотықтан қорғайтын пленкамен жабылған. Қайнаған суда оттегі тотығады, ол минералды, сірке қышқылдарымен әрекеттеседі. Қыздырған кезде ол галогендер, сутегі, азот сияқты элементтермен әрекеттесе алады.күкірт және фосфор.

иттрий химиялық элементі
иттрий химиялық элементі

Сипаттамасы

Периодтық жүйедегі иттрий химиялық элементі өтпелі металдар қатарына жатады. Олар беріктігімен және сонымен бірге иілгіштігімен сипатталады, сондықтан олардың кейбіреулері, мысалы, мыс және никель, сым үшін кеңінен қолданылады. Итрий сымдары мен шыбықтар электроника мен күн энергиясын өндіруде де қолданылады. Итрий сонымен қатар лазерлерде, керамикада, камера линзаларында және ондаған басқа заттарда қолданылады.

Итрий химиялық элементі де сирек жер элементтерінің бірі болып табылады. Бұл атауға қарамастан, олар бүкіл әлемде өте көп. Барлығы 17 белгілі.

Алайда иттрий өздігінен сирек қолданылады. Әдетте, ол иттрий, барий және мыс оксиді сияқты қосылыстарды қалыптастыру үшін қолданылады. Осының арқасында жоғары температураның асқын өткізгіштігін зерттеудің жаңа кезеңі ашылды. Итрий сонымен қатар коррозияға және тотығуға төзімділікті жақсарту үшін металл қорытпаларына қосылады.

иттрийдің атомдық құрылымы
иттрийдің атомдық құрылымы

Тарих

1787 жылы швед армиясының лейтенанты және штаттан тыс химигі Карл Аксель Аррениус Швеция астанасы Стокгольмге жақын орналасқан Иттерби қаласының маңындағы карьерді зерттеп жүргенде ерекше қара тасты тапты. Құрамында вольфрам бар жаңа минералды таптым деп ойлап, Аррениус талдау үшін фин минералогы және химигі Йохан Гадолинге үлгі жіберді.

Гадолин кейін оның атымен аталған минералдағы иттрий химиялық элементін бөліп алды.гадолинит. Жаңа металдың атауы, сәйкесінше, оның ашылған жері Иттербиден келді.

1843 жылы Карл Густав Мосандер есімді швед химигі иттрий үлгілерін зерттеп, олардың құрамында үш оксид бар екенін анықтады. Ол кезде оларды иттрий, эрбий және тербий деп атаған. Олар қазір сәйкесінше ақ иттрий оксиді, сары тербий оксиді және қызғылт эрбий оксиді ретінде белгілі. Төртінші оксид, иттербий оксиді, 1878 жылы анықталды.

Карл Аксель Аррениус
Карл Аксель Аррениус

Дереккөздер

Итрий химиялық элементі Скандинавияда ашылғанымен, басқа елдерде әлдеқайда көп. Қытай, Ресей, Үндістан, Малайзия және Австралия жетекші өндірушілер болып табылады. 2018 жылдың сәуір айында ғалымдар Минамитори деп аталатын шағын жапон аралында сирек жер металдарының, соның ішінде иттрийдің үлкен кен орнын тапты.

Оны сирек кездесетін жер минералдарының көпшілігінде табуға болады, бірақ ол дербес элемент ретінде жер қыртысында ешқашан кездескен емес. Адам ағзасында бұл элемент аз мөлшерде болады, әдетте бауырда, бүйректе және сүйектерде шоғырланған.

Йохан Гадолин
Йохан Гадолин

Қолдану

Тегіс экранды теледидарлар дәуіріне дейін оларда кескінді экранға проекциялайтын үлкен катодтық сәулелік түтіктер болған. Еуропий қосылған иттрий оксиді қызыл түсті берді.

Сонымен қатар цирконий оксидіне (цирконий диоксиді) соңғының кристалдық құрылымын тұрақтандыратын қорытпа алу үшін қосылады, ол әдетте өзгеретінтемпература.

Итрий-алюминий композициясынан жасалған синтетикалық гранаттар 1970 жылдары көп мөлшерде сатылды, бірақ олар ақырында цирконийге жол берді. Бүгінде олар өнеркәсіптік лазерлерде жарықты күшейтетін кристалдар ретінде пайдаланылады. Бұған қоса, олар микротолқынды сүзгілер үшін, сондай-ақ радар және коммуникация технологияларында қолданылады.

Итрий химиялық элементі люминофор алу үшін кеңінен қолданылады. Олар ұялы телефондар мен үлкен экрандарда, сондай-ақ флуоресцентті лампаларда (сызықтық және ықшам) қолданылды.

Итрий-90 радиоактивті изотопы қатерлі ісік ауруын емдеу үшін сәулелік терапияда қолданылады.

иттрий металы
иттрий металы

Ағымдағы зерттеулер

Ғалымдардың пікірінше, иттрий басқа элементтерге қарағанда оңай әрі арзанырақ. Мысалы, зерттеушілер отын жасушаларын жасау үшін әлдеқайда қымбат платинаның орнына оны пайдаланады. Чалмерс технологиялық университеті мен Данияның техникалық университетінің ғалымдары оны басқа сирек жер металдарымен бірге нанобөлшек түрінде пайдалануда, бұл бір күні қазба отынына деген қажеттілікті жояды және аккумулятормен жұмыс істейтін көліктердің тиімділігін арттырады.

Итрий негізіндегі асқын өткізгіштікке қатысты зерттеулер бүкіл әлемде жалғасуда. Атап айтқанда, магниттік-резонанстық томография (МРТ) саласында серпілістер жасалуда. Хьюстон университетіндегі физик Пол Чу және оның командасы иттрий, барий және мыс оксидінің қосылысы (иттрий-123 деп аталады)асқын өткізгіштік шамамен минус 300 градус Фаренгейтте (минус 184,4 градус Цельсий). Олар сұйық азотпен салқындатуға болатын материал жасады, бұл асқын өткізгіштікті болашақта қолдану құнын айтарлықтай төмендетеді. Дегенмен, оның әлеуетті қолданылуы әлі толық зерттелген жоқ.

Ұсынылған: