Elements itrijs tika atklāts 18. gadsimta beigās. Taču tikai pēdējās desmitgadēs šis mīkstais sudrabainais metāls ir atradis plašu pielietojumu dažādās jomās: ķīmijā, fizikā, datortehnoloģijā, enerģētikā, medicīnā un citās. Itrija (atoma) elektroniskā formula: Y - 1s 2 2s 2 2p 6 3s2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 1 5s 2.
Fakti
Atomskaitlis (protonu skaits kodolā): 39.
Atomu simbols (elementu periodiskajā tabulā): Y.
Atommasa: 88, 906.
Īpašības: itrijs kūst pie 2772 grādiem pēc Fārenheita (1522 grādiem pēc Celsija); viršanas temperatūra - 6053 F (3345 ° C). Metāla blīvums ir 4,47 grami uz kubikcentimetru. Istabas temperatūrā tas ir cietā stāvoklī. Gaisā tas ir pārklāts ar oksīda aizsargplēvi. Verdošā ūdenī skābeklis tiek oksidēts, tas reaģē ar minerālvielām, etiķskābēm. Sildot, tas var mijiedarboties ar tādiem elementiem kā halogēni, ūdeņradis, slāpeklis,sērs un fosfors.
Apraksts
Ķīmiskais elements itrijs periodiskajā tabulā ir viens no pārejas metāliem. Tiem ir raksturīga izturība un tajā pašā laikā lokanība, tāpēc daži no tiem, piemēram, varš un niķelis, tiek plaši izmantoti stieplēm. Itrija vadus un stieņus izmanto arī elektronikā un saules enerģijas ražošanā. Itriju izmanto arī lāzeros, keramikā, kameru objektīvos un desmitiem citu priekšmetu.
Ķīmiskais elements itrijs ir arī viens no retzemju elementiem. Neskatoties uz šo nosaukumu, to ir diezgan daudz visā pasaulē. Pavisam zināmi 17.
Tomēr itriju vienu pašu lieto reti. Parasti to izmanto, lai veidotu tādus savienojumus kā itrijs, bārijs un vara oksīds. Pateicoties tam, tika atklāts jauns augstas temperatūras supravadītspējas izpētes posms. Itrijs tiek pievienots arī metālu sakausējumiem, lai uzlabotu izturību pret koroziju un oksidāciju.
Vēsture
1787. gadā zviedru armijas leitnants un nepilna laika ķīmiķis Kārlis Aksels Arheniuss atklāja neparastu melnu akmeni, pētot karjeru netālu no Iterbijas, mazas pilsētiņas netālu no Zviedrijas galvaspilsētas Stokholmas. Uzskatot, ka ir atklājis jaunu minerālu, kas satur volframu, Arrēnijs nosūtīja paraugu analīzei somu mineralogam un ķīmiķim Johanam Gadoliņam.
Gadolins izdalīja ķīmisko elementu itriju minerālā, kas vēlāk tika nosaukts viņa vārdāgadolīns. Jaunā metāla nosaukums attiecīgi cēlies no Iterbijas, tā atklāšanas vietas.
1843. gadā zviedru ķīmiķis Karls Gustavs Mosanders pārbaudīja itrija paraugus un atklāja, ka tie satur trīs oksīdus. Tolaik tos sauca par itriju, erbiju un terbiju. Tagad tos sauc attiecīgi par b alto itrija oksīdu, dzelteno terbija oksīdu un rozā erbija oksīdu. Ceturtais oksīds, iterbija oksīds, tika identificēts 1878. gadā.
Avoti
Lai gan ķīmiskais elements itrijs tika atklāts Skandināvijā, citās valstīs tas ir daudz vairāk. Ķīna, Krievija, Indija, Malaizija un Austrālija ir tās vadošie ražotāji. 2018. gada aprīlī zinātnieki nelielā Japānas salā Minamitori atklāja milzīgu retzemju metālu, tostarp itrija, atradni.
To var atrast starp vairumu retzemju minerālu, taču tas nekad nav atrasts zemes garozā kā atsevišķs elements. Arī cilvēka ķermenis satur šo elementu nelielos daudzumos, parasti koncentrējoties aknās, nierēs un kaulos.
Izmantot
Pirms plakanā ekrāna televizoru laikmeta tiem bija lielas katodstaru lampas, kas projicēja attēlu uz ekrāna. Sarkano krāsu nodrošināja itrija oksīds, kas leģēts ar eiropiju.
To pievieno arī cirkonija oksīdam (cirkonija dioksīdam), lai iegūtu sakausējumu, kas stabilizē pēdējā kristāla struktūru, kas parasti maināstemperatūra.
Sintētiskie granāti, kas izgatavoti no itrija-alumīnija kompozītmateriāla, 20. gadsimta 70. gados tika pārdoti lielos daudzumos, taču galu galā tie kļuva par cirkoniju. Mūsdienās tos izmanto kā kristālus, kas pastiprina gaismu rūpnieciskajos lāzeros. Turklāt tos izmanto mikroviļņu filtriem, kā arī radaru un sakaru tehnoloģijās.
Ķīmiskais elements itrijs tiek plaši izmantots fosfora ražošanā. Tie ir izmantoti mobilajos tālruņos un lielos ekrānos, kā arī dienasgaismas spuldzēs (lineārajās un kompaktajās).
Radioaktīvo izotopu itrijs-90 izmanto staru terapijā vēža ārstēšanai.
Notiek izpēte
Pēc zinātnieku domām, ar itriju ir vieglāk un lētāk strādāt nekā ar daudziem citiem elementiem. Piemēram, pētnieki to izmanto daudz dārgāka platīna vietā, lai izstrādātu kurināmā elementus. Čalmersas Tehnoloģiju universitātes un Dānijas Tehniskās universitātes zinātnieki to izmanto kopā ar citiem retzemju metāliem nanodaļiņu veidā, kas kādu dienu varētu novērst vajadzību pēc fosilā kurināmā un uzlabot ar akumulatoru darbināmu automašīnu efektivitāti.
Visā pasaulē turpinās pētījumi par itrija bāzes supravadītspēju. Izrāvieni tiek veikti, jo īpaši magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) jomā. Fiziķis Pols Ču un viņa komanda no Hjūstonas universitātes ir atklājuši, ka itrija, bārija un vara oksīda savienojums (pazīstams kā itrijs-123) var veicinātsupravadītspēja pie aptuveni mīnus 300 grādiem pēc Fārenheita (mīnus 184,4 grādi pēc Celsija). Viņi ir radījuši materiālu, ko var atdzesēt ar šķidro slāpekli, kas ievērojami samazinās supravadītspējas izmantošanas izmaksas nākotnē. Tomēr tā potenciālie lietojumi vēl nav pilnībā izpētīti.
