Yttrium: Element

Damian Kronecker Januar 25, 2017 Wissenschaft 3 0
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Yttrium ist ein Element mit dem Symbol Y und der Ordnungszahl 39. Es ist ein silber-metallic Übergangsmetall, chemisch ähnlich der Lanthaniden und wird oft als der "Seltenerdmetall" zu sein. Yttrium wird in Kombination mit der Lanthaniden in Seltenerd-Mineralien und in der Natur als freies Element nicht gefunden. Die einzige stabile Isotop, 89Y, ist das einzige natürlich vorkommende isotoop.Het hauptsächliche Verwendung von Yttrium ist die Herstellung von Leuchtstoffen, beispielsweise im roten Kathodenstrahlröhre verwendet, Bildschirmen und LEDs. Yttrium wird in der Herstellung von Elektroden, Elektrolyte, elektronische Filter, Laser und Supraleitern verwendet wird; verschiedene medizinische Anwendungen und Legierungen von Metall, um die Eigenschaften zu verbessern.

Anstelle von Yttrium im Periodensystem


Yttrium ist ein weiches, silbriges Metall. Yttrium Regel existiert als dreiwertiges Ion Y3 +, in Verbindungen. Die meisten Verbindungen sind farblos. Die Ähnlichkeiten von Yttrium mit der Lanthaniden ist groß, und das Element wird als in der Praxis, der Lanthaniden und der Seltenerdmetalle und wird in der Natur in der gleichen Erzen Lanthaniden gefunden. Einer der bemerkenswerten Unterschiede zwischen der Chemie der Lanthaniden und Yttrium ist, dass Yttrium fast ausschließlich dreiwertigen, und die Hälfte der anderen drei Lanthaniden können auch andere Valenzen. Yttrium wurde zuerst von Friedrich Wöhler im Jahre 1828 erhalten als graues Pulver durch Erhitzen von wasserfreiem Yttriumchlorid, mit Kalium:
YCl 3 + 3 K → 3 KCl + Y

Allgemeine Eigenschaften des Elements Yttrium


Chemischen Eigenschaften des Elements Yttrium


Die physikalischen Eigenschaften des Elements Yttrium


Isotope von Yttrium

Yttrium-Isotope sind eine der häufigsten Produkte der Spaltung von Uran in Atomexplosionen und Atomreaktoren auftreten.
Auf dem Gebiet der Entsorgung radioaktiver Abfälle, die wichtigsten Isotope von Yttrium sind 91Y und 90Y, mit Halbwertszeiten von 58,51 Tage und 64 Stunden.
Mindestens 32 beobachtet synthetischen Isotop Yttrium, desto weniger stabil ist 106Y mit einer Halbwertszeit von> 150 ns, und die stabilste ist 88Y mit einer Halbwertszeit von Tagen 106,626. Zusätzlich zu der Isotope 91Y, 87Y und 90Y, mit Halbwertszeiten von resp. 58,51 Tagen 79,8 h und 64 h, müssen alle anderen Isotopen eine Halbwertszeit von weniger als einem Tag und die meisten von ihnen haben eine Halbwertszeit von Minuten.
Stabilen Isotope von Yttrium

Eigenschaften von Yttrium

  • 1987 wurde Yttrium-Barium-Kupfer-Oxid entwickelt, um die Supraleitung bei relativ hohen Temperatur zu realisieren.
  • Es ist in der Luft infolge einer schützenden Oxidschicht auf der Oberfläche bildet, relativ stabil.
  • Yttrium reagiert mit Wasser zu Yttriumhydroxid sowie Wasserstoffgas.
  • Yttrium hat eine außergewöhnlich hohe Affinität zu Sauerstoff, die eine freie Bildungsenergie des Oxids von 1817 kJ / mol, der größte aller Elemente.
  • Das reine Element ist durch Passivierung durch die Bildung einer schützenden Oxidschicht auf der Oberfläche resultierenden relativ an der Luft stabil.
  • Feinteilige Yttrium ist sehr instabil in der Luft; durch Bearbeitung Yttrium-Metall kann bei Temperaturen über 400 ° C zünden
  • Yttriumnitrid wird gebildet, wenn das Metall auf 1000 ° C in Stickstoff erhitzt.
  • Yttrium bildet anorganische Verbindungen in der Oxidationsstufe +3, durch die Aufgabe seinen drei Valenzelektronen. Verbreiteten Yttriumoxid ist ein weißer Feststoff, der als ytria.
  • Yttrium bildet ein wasserunlösliches Fluorid, Hydroxid und Oxalat, jedoch Bromid, Chlorid, Iodid, Nitrat und Sulfat, sind in Wasser löslich. Y3 + -Ion ist farblos in Lösung.
  • Wasser reagiert mit Yttrium und Y2O3 bildet die Verbindung. Konzentrierter Salpetersäure und Fluorwasserstoffsäure nicht schnell reagieren mit Yttrium oder andere starke Säuren.
  • Mit Halogenen Yttrium Formen Trihalogenide, wie Yttriumfluorid, Yttriumchlorid, Yttrium Bromid und bei Temperaturen über etwa 200 ° C Kohlenstoff, Phosphor, Selen, Silicium und Schwefel bilden binäre Verbindungen von Yttrium bei erhöhten Temperaturen.

Prävention von Yttrium

Yttrium wird in den meisten Seltenerdmetalle, sowie einige Uran Erze, aber nie in der Natur als freies Element gefunden. es ist der 28. häufigste Element in der Erdkruste, die 400-mal mehr als Silber ist.
Yttrium keine bekannte biologische Funktion, ist aber in den meisten, wenn nicht alle Organismen, und neigt dazu, in der Leber, Niere, Milz, Lunge und Knochen von Menschen konzentrieren. Es ist normalerweise nicht mehr als 0,5 Milligramm von Yttrium in den menschlichen Körper.
Weltjahresproduktion von Yttriumoxid hatte 600 Tonnen im Jahr 2001 zu erreichen, mit 9 Millionen Tonnen geschätzten Reserven. Im Jahr 2013 war 7100 Tonnen Y2O3.

Anwendungen von Yttrium und Verbindungen


  • Raketenbrennkammer. Der silberfarbene Futter ist eine Legierung aus Nickel-Chrom-Aluminium-Yttrium. Foto: NASA
  • Eu3 + Yttrium Sulfid Y2O2S: Eu 3+ Phosphors ergibt die rote Farbe in Farbbildröhren, wobei die rote Farbe wird durch Europium emittiert wird, während das Yttrium sammelt Energie strömt von der Elektronenkanone auf den Leuchtstoff und Europium.
  • Yttrium Verbindungen können als Wirtsmatrix zur Dotierung mit verschiedenen Lanthanid-Ionen dienen. Zusätzlich zu Eu3 + Tb3 + auch als Dopingmittel, die grüne Lumineszenz führt verwendet werden.
  • Wenn Metall in Elektroden von Hochleistungszündkerzen verwendet.
  • Yttrium wird bei der Herstellung von Propangas Mänteln für Lampen als Ersatz des radioaktiven Thoriums verwendet.
  • Yttrium wird oft in Legierungen verwendet, um die Festigkeit von Aluminium und Magnesiumlegierungen zu erhöhen.
  • Es wird auch als ein Desoxidationsmittel für Nichteisen-Metalle wie Vanadium verwendet.
  • Yttrium wird in Yttrium-Barium-Kupferoxid-Supraleiter YBCO Supraleiter YBCO Supraleiter (Yttrium-Barium-Kupferoxid verwendet

  • Schmuck ist der wichtigste Yttrium Yttrium fluorideYttriumoxide. Er wird verwendet, um die Hochtemperatur-Supraleiter YBCO herzustellen.
  • Yttriumoxid wird auch verwendet, um Yttrium-Eisen-Granat ein effizientes Mikrowellenfilter zu machen, werden bestimmte Frequenzen zu blockieren, während der andere Durchgang in Kommunikationsgeräten wie beispielsweise Satelliten.
  • Geringe Mengen Yttrium wurden verwendet, um die Korngröße von Chrom, Molybdän, Titan und Zirkonium zu reduzieren.
  • Es wird auch verwendet, um die Festigkeit von Aluminium und Magnesiumlegierungen Erhöhung verbessern. Die Zugabe von Yttrium-Legierungen verbessert die Verarbeitbarkeit, erhöht die Beständigkeit gegen hohe Temperatur und verbessert die Oxidationsbeständigkeit bei hoher Temperatur.
  • Yttrium kann in der Desoxidation von Vanadium und anderen Nichteisenmetallen verwendet werden.
  • Yttriumoxid wird benutzt, um die kubische Form von Zirconiumdioxid in Schmuck verwendet werden stabilisieren.
  • Yttrium ist für die mögliche Verwendung bei der Herstellung von duktilem Gusseisen, wobei Duktilität wird durch den Graphit geben, anstatt eine sphärische Form einer Flocke oder Nadelform erhöht sucht.
  • Yttriumoxid kann aus Keramik und Glas verwendet werden, da es einen hohen Schmelzpunkt, verbessert die Schlagfestigkeit und eine geringe Wärmeausdehnung. Es befindet sich in Kameralinsen verwendet.
  • Yttrium wird in der Herstellung einer großen Vielzahl von synthetischen Granaten eingesetzt.
  • Yttrium-Eisen-Granat, die sehr effektiv ist, "Mikrowellen" Filter.
  • Eisen und Gadolinium-Yttrium-Aluminium-Granat Y3 5O12 und 5O12) haben wichtige magnetische Eigenschaften.
  • YIG ist auch sehr effizient als ein akustischer Energiesender. Yttrium-Aluminium-Granat hat eine Härte von 8,5, und wird auch als Schmuckstein in Schmuck verwendet. Cerdotierten Yttrium-Aluminium-Granat-Kristall kann verwendet werden, um weiße LEDs herzustellen.
  • YAG Lasertypen werden zum Bohren und Schneiden von Metall verwendet wird.
  • Yttrium wird in zahlreichen Anwendungen wie Zirkonia Edelsteine, Computer-Bildschirme, Kameralinsen und energieeffiziente Beleuchtung.

Medizinische Anwendungen
Ultra-reinem Yttrium-90 ist für die Krebstherapie eingesetzt. Das radioaktive Isotop Yttrium-90 ist in Arzneimitteln wie 90 Y-DOTA-Tyr3-Octreotid und 90 Y-Ibritumomab-Tiuxetan Yttrium zur Behandlung verschiedener Krebsarten verwendet. Es funktioniert durch monoklonale Antikörper, dass binden an Krebszellen und diese Tötung via β-Strahlung von Yttrium-90. Yttrium-90 wird bei der Behandlung von entzündeten Gelenken, besonders Knie, bei Patienten mit Erkrankungen wie rheumatoider Arthritis.

Umwelt und Gesundheit

  • Yttrium hat keine biologische Rolle. Es kann giftig für Menschen und Tiere. Wenn es im menschlichen Körper anreichert, kann eine Gefahr für die Leber.
  • Yttrium und seine Verbindungen sind in schlecht belüfteten Arbeitsbereich gefährlich, weil die Dämpfe und Gase eingeatmet werden. Dies kann zu längerer Exposition Lungenembolie aufgrund hebben.Blootstelling Yttrium Kurzatmigkeit, Husten, Brustschmerzen und Zyanose führen. Im Allgemeinen kann man sagen, dass Ursache Einwirkung von Yttrium und Verbindungen in menschlichen Erkrankungen des Atemwege und Lunge.
  • Die Arbeiter, die die Luft Yttrium-Europium-Vanadat Staub Erfahrung Reizung der Atemwege, der Augen und der Haut ausgesetzt.
  • Yttrium ist eine der seltenen Chemikalien in Haushaltsgeräten wie Farbfernsehgeräten, Leuchtstofflampen, Energiesparlampen und Glas gefunden.
  • Die Verwendung von Yttrium noch zunimmt, weil es sehr geeignet zur Herstellung von Katalysatoren und zum Polieren von Glas.
  • Yttrium kommt Millieu von der Industrie und Dumping von Haushaltsgeräten.
  • Yttrium wird schrittweise in Böden und Wasser ansammeln, und dies wird schließlich in steigenden Konzentrationen bei Mensch und Tier führen.
  • Mit Wasser Tieren Yttrium führt zu Schäden an den Zellen, was zu nachteiligen Wirkungen auf die Fortpflanzung und die Funktion des Nervensystems.
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