ایتریم Y 39، عنصری از جدول تناوبی

همه چیز درباره عنصر ایتریم (Y)

عنصر ایتریم Y 39، عنصری از جدول تناوبی

ایتریم، (به لاتین : Yttrium) با علامت اختصاری Y و عدد اتمی ۳۹، عنصری از جدول تناوبی در دسته فلزات واسطه است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.

عنصر ایتریم فلز انتقالی براق و سفید است. ایتریوم در کانی‌های عناصر کمیاب خاکی یافت می‌شود که دو نوع از ترکیبات آن در ساخت رنگ قرمز برای تلویزیون‌های رنگی مصرف می‌شود.

شناسنامه ایتریم

عدد اتمی: ۳۹

جرم اتمی:۸۸٫۹۰۵۹

نقطه ذوب : C° ۱۵۲۲

نقطه جوش : C° ۳۳۴۵

شعاع اتمی : Å ۲٫۲۷

ظرفیت: ۳

رنگ: سفید نقره ای

حالت استاندارد: جامد

نام گروه: ۳

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 600

شکل الکترونی: [Kr]5s14d1

شعاع یونی : Å ۰٫۹

الکترونگاتیوی: ۱٫۲۲

حالت اکسیداسیون: ۳

دانسیته: ۴٫۴۷۲

گرمای فروپاشی : Kj/mol 11.4

گرمای تبخیر : Kj/mol 363

مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000602

گرمای ویژه: J/g Ko 0.3

دوره تناوبی:۵

تاریخچه ایتریم

Ytterby که توسط “Johann Gadolin” در سال ۱۷۹۴کشف شد و توسط “Friedrich ohler” در سال ۱۸۲۸ به‌عنوان عصاره ناخالص Yttria از عمل احیاء کلرید YCl3 با پتاسیم بدست آمد. Yttria یعنی (Y2O3) اکسید ایتریوم است و توسط “Johan Gadolin” در سال ۱۷۹۴ در معدن Gadolinite در Yetterby کشف شد.

در سال ۱۸۴۳ ، “Carl Mosander” ثابت کرد که Yttria می‌تواند به اکسید سه عنصر متفاوت تقسیم شود. Yttria نامی بود که برای مهمترین عنصر استفاده می‌شد و نام بقیه عناصر Erbia و Terbia بود. معدن سنگی که در نزدیکی دهکده Ytterby واقع شده معادن غیر معمولی زیادی در بردارد که سنگ های کمیاب زمین و دیگر عناصر در آن یافت می‌شود. عناصر Erbium ، Terbium ، Ytterbium و Yttrium همه از روی نام این معدن نامگذاری شده‌اند.

پیدایش ایتریم

ایتریم در بیشتر معادن کمیاب زمین و سنگ معدن اورانیوم یافت می‌شود، اما هرگز به‌صورت طبیعی به‌عنوان عنصر آزاد وجود ندارد. ایتریوم به‌صورت اقتصادی از خاک Monazite به مقدار ۳% Ce ، Po، la و همچنین از Bastnasite به مقدار ۰٫۲% Ce ، La بازیافت می‌شود. این عنصر توسط عمل تقلیل فلوروئید ایتریوم توسط فلز کلسیم بدست می‌آید، اما با روشهای دیگر نیز تولید می‌شود.

جدا کردن این فلز از دیگر عناصر کمیاب بسیار سخت است، زیرا هنگام استخراج به‌صورت پودر طوسی تیره رنگ می‌باشد. نمونه‌های صخره‌های قمری از Apollo program حاوی مقادیر زیادی از این عنصر می‌باشند.

ویژگی های ایتریم

فلز خاکستری تیره؛ جرم حجمی ۴٫۴۷؛ نقطه ذوب ۱۵۰۰؛ نقطه جوش ۲۹۲۷ در اسیدهای رقیق و محلول هیدروکسید پتاسیم محلول است؛ آب را تجزیه می‌کند؛ فقط ترکیب‌های سه ظرفیتی آن شناخته شده است؛ مقطع جذب نوترونی آن ضعیف است.

ایتریوم، فلزی براق، پُرجلوه و فروزنده و کمیاب است که نسبتا در هوا مقاوم بوده و از نظر شیمیایی شبیه به لانتانیدها می‌باشد. خرده‌های این فلز در دمای بالاتر از ۴۰۰ درجه در هوا مشتعل می‌شود. اگر ایترویم به ذرات بسیار ریز تقسیم شود، مقاومت خود را در مقابل هوا از دست می‌دهد. حالت متداول اکسیداسیون این عنصر +۳ می‌باشد.

کاربردهای ایتریم

♦ اکسید ایتریوم از مهمترین ترکیبات ایتریوم است که بیشتر در ساخت اروپیم Y7O4 و Y2O3 استفاده می‌شود که رنگ قرمز لامپ تصویر تلویزیون‌های رنگی را تولید می‌کند.

♦ اکسید ایترویم همچنین در ساخت گارنت آهن-ایتریوم استفاده می‌شود که صافی‌های مایکروویو بسیار موثری هستند.

آهن ایترویم ، آلومینیوم و گادولینیوم ، خاصیت مغناطیسی جالبی دارند. Yttrium-iron-garnet به‌عنوان فرستنده و پخش کننده انرژی شنوایی بسیار موثر است. Yttrium Aluminum Garnet دارای سختی ۸٫۵ است و همچنین به‌خاطر شباهت به الماس به‌عنوان سنگ جواهر استفاده می‌شود.

♦ مقدار کمی از این عنصر (۰٫۲% تا ۰٫۱) برای کم کردن اندازه دانه‌های کروبیوم ، مولیبدنوم و زیرکنونیوم استفاده می‌شود و همچنین در افزایش مقاومت آلومینیوم و منیزیم کاربرد دارد.

♦ به‌عنوان کاتالیزور برای پلیمر کردن گارنت آلومینیوم -ایتریوم ، فلورید لیتیوم ایتریوم و ایتریوم و انادیت در ترکیب دو پنتها مانند نئودیمیوم یا اربیم در لیزرهای مادون قرمز استفاده می‌شوند.

♦ این عنصر برای احیا کردن وانادیوم و دیگر غیر فلزان استفاده می‌شود.

♦ ایتریوم به‌عنوان سازنده چدن گره دار شناخته شده که خاصیت رسانایی آن را افزایش می‌دهد. (گرافیت در ساخت چدن گره دار گره‌ها را به هم متراکم می‌کند تا از پوسته پوسته شدن آن جلوگیری کند.) از آن جا که اکسید ایتریوم ، نقطه ذوب بالاتر پایداری بیشتر و از استنباط کمتری نسبت به شیشه برخوردار است می‌تواند در فرمول ساخت شیشه و یا سرامیک استفاده شود.

ایزوتوپ های ایتریم

ایزوتوپ طبیعی تنها از یک ایزوتوپ ۸۹Y تشکیل شده است. پایدارترین رادیو ایزوتوپ اکتیو Y-88 با نیمه عمر ۱۰۶٫۶۵ روز و Y-91 با نیمه عمر ۵۸٫۵۱ روز می‌باشند. تمام ایزوتوپهای دیگر آن نیمه عمری کمتر از یک روز دارند، بجز Y-87 که نیمه عمر آن ۷۹٫۸ ساعت است. حالت زوال ایزوتوپی در ایزوتوپهای زیر Y-89 الکترون گیری و حالت بعد از آن حذف بتا می‌باشد. برای این عنصر ۲۶ ایزوتوپ ناپایدار شناخته شده است.

Y-90 در موازنه با ایزوتوپ هم خانواده اس استرونیوم ۹۰ که محصول انفجار اتمی می‌باشد، وجود دارد.

اثرات ایتریم بر روی سلامتی

ایتریم یکی از عناصر شیمیایی کمیاب است که در خانه و در وسایلی مانند تلویزیون رنگی، لامپهای فلورسنت، لامپ های ذخیره انرژی و شیشه یافت می شود. کلیه عناصر شیمیایی نادر، ویژگیهای تقریبا مشابهی دارند.ایتریم در طبیعت به ندرت و به مقدار بسیارکم یافت می شود.

ایتریم تنها در دو نوع کانی مختلف یافت می شود.کاربردهای ایتریم در حال افزایش است زیرا ایتریم برای تویلد کاتالیزورو صیقل دادن شیشه مناسب است. وجود ایتریم در محیط کار خطرناک است زیرا از طریق هوا استنشاق می شود. استنشاق طولانی مدت آن سبب ایجاد حباب در ریه می شود. به علاوه ایتریم سبب سرطان هم می شود و تنفس آن احتمال بروز سرطان ریه را افزایش می دهد. و در نهایت تجمع ایتریم در بدن برای کبد مضر است.

اثرات ایتریم بر روی محیط زیست

ایتریم در اثر تولید نفت در محیط زیست و در مکان های مختلف پراکنده می شود. به علاوه وقتی لوازم منزل بیرون ریخته می شوند هم ایتریم وارد محیط زیست می شود. ایتریم به تدریج در خاک تجمع می یابد و در نهایت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزایش می یابد. در جانوران دریایی، ایتریم باعث آسیب غشای سلولی می شود و روی تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی اثر منفی می گذارد.

هشدارها

اگرچه ترکیباتی که حاوی این عنصر هستند، بسیار سمی می‌باشند، ولی به‌ندرت در دسترس آدمی قرار می‌گیرد. نمک ایتریوم ممکن است سرطان‌زا باشد. این عنصر به‌طور معمول در بافت انسانی وجود ندارد و نقش حیاتی در زندگی آدمی بازی نمی‌کند.

اشتراک گذاری

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*