هل تعلم أن عينات التربة القمرية من البعثات الفضائية تحتوي على كميات كبيرة من الإيتريوم؟ وبالمثل، في القشرة الأرضية، يتم استخراج هذا العنصر الكيميائي بشكل عام من الصخور النارية عن طريق التبادل الأيوني. من ناحية أخرى، لديها تطبيقات مختلفة للتعدين وغيرها من الصناعات. اكتشف أدناه تعريفه وخصائصه وأصله وفيم يستخدم.
ما هو الإيتريوم؟
وهو عنصر معروف بقدرته الجيدة على التحمل والليونة والتفاعل والأكسدة في الهواء. وهو معدن انتقالي لامع، أبيض فضي، عادة ما يكون متضمنًا في العناصر الأرضية النادرة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن خواصه الكيميائية تتشابه مع خصائص اللانثانيدات. ولذلك فهو يقع في المجموعة IIIB، فوق اللانثانم.
رمز الإيتريوم
Y الرمز الأولي للعنصر الكيميائي الإيتريوم الذي ظهر بين الأنظمة الدورية الأولى كان Yt. وفي وقت لاحق تم استبداله بالمدينة الحالية تكريما للمدينة السويدية الصغيرة التي تم اكتشافه فيها، والتي تسمى يتربي. بالإضافة إلى ذلك، تمت تسمية معادن أخرى أيضًا بفضل هذا المكان، مثل التيربيوم والإربيوم والإيتربيوم.
خصائص الإيتريوم
له كتلة ذرية تبلغ 88.90 amu، وبنية بلورية سداسية، وعدد تأكسد +3. وهو موصل جيد للحرارة والكهرباء، بالإضافة إلى أنه يتمتع بصلابة عالية عند خلطه بالألمنيوم. انظر إلى الخصائص الأخرى لهذا المعدن:
- التفاعل الكيميائي : شديد التفاعل في ظل ظروف معينة.
- الذوبان والغليان : عالي .
- الليونة : يمكن أن تتشوه دون أن تنكسر حتى تحصل على خيوط أو خيوط.
- الحالة : في درجة حرارة الغرفة تكون حالته الطبيعية صلبة .
- التغييرات : الحروق فوق 326.85 درجة مئوية.
- اللون : أبيض مع درجات فضية لامعة.
- درجة الحرارة : تشتعل نشارة المعادن والغبار عمومًا عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.
- القابلية للطرق : لها خاصية تشكيل صفائح رقيقة.
- الاستقرار : إنه مستقر إلى حد ما في الهواء عند درجات حرارة أقل من 400 درجة مئوية، على الرغم من تقسيمه بشكل ناعم إلا أنه غير مستقر بشكل عام.
- الكثافة : عنصر خفيف جداً .
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للإيتريوم
- العدد الذري : 39
- الكثافة (جم/مل) : 4472 كجم/م3
- الحرارة النوعية : 300 جول/(ك-كجم)
- نصف القطر التساهمي (Å) : 162 م
- الإلكترونات لكل مستوى : 2، 8، 18، 9، 2
- نقطة الغليان : 3336 درجة مئوية (3609 كلفن)
- جهد التأين الأول (eV) : 600 كيلوجول/مول
- سرعة الصوت : 3300 م/ث عند 293.15 ك
- التكوين الإلكتروني : [Kr]4d 1 5s 2
- المحتوى الحراري للتبخر : 363 كيلوجول/مول
- نقطة الانصهار : 1526 درجة مئوية (1799 ك)
- الكتلة الذرية (جم/مول) : 88.90585
- الأكسيد : قاعدة ضعيفة
- المحتوى الحراري للانصهار : 11.4 كيلوجول/مول
- نصف القطر الذري (Å) : 212 م
- السالبية الكهربية : 1.22
- حالات الأكسدة : 3
أصل الإيتريوم
وهذا الاكتشاف هو على مسؤولية الكيميائي الفنلندي يوهان جادولين خلال عام 1794. وقد حدث هذا الاكتشاف في منجم يتربي الشهير، وهي بلدة في السويد، داخل معدن يتريا. وفي وقت لاحق، تم عزلها بنجاح باهر في عام 1828 بفضل الألماني فريدريش فولر.
وفقا لتاريخ الإيتريوم، كان هذا العنصر الكيميائي أول أرض نادرة معزولة. وفي وقت لاحق، من المعادن المستخرجة من منجم يتربي، تمكنوا من تصنيع عناصر أخرى، مثل سكانديوم. بالإضافة إلى ذلك، تم تصنيع العديد من العناصر مع نفس معدن الإيتريا.
ما هو الإيتريوم المستخدمة ل؟
اليوم، يتم استخدام هذا العنصر في تطبيقات مختلفة مثل الصدأ والمعادن. على سبيل المثال، يتم استخدامه تجاريًا في صناعة المعادن لصنع السبائك. وفي الواقع تتزايد طرق استخدامه نظراً لخصائصه وشروطه، مثل:
- ويستخدم أكسيد الإيتريوم في صناعة العقيق الاصطناعي، وهو مركب مثالي لمرشحات الميكروويف ونقل الطاقة الصوتية.
- يتمتع أكسيد الإيتريوم المرتبط بالألمنيوم أو الجادولينيوم بخصائص مغناطيسية وصلابة معدنية تبلغ 8.5 على مقياس موس، وغالبًا ما يستخدم كأحجار كريمة.
- وتستخدم كميات طفيفة لتقليل حبيبات الموليبدينوم والكروم والتيتانيوم والزركونيوم.
- يعمل كمحفز أثناء بلمرة الإيثيلين.
- يتم استخدامه كمكون في شاشات تكثيف الأشعة السينية.
- ويتم إضافته إلى بطاريات Li-ion الخاصة بالدراجات النارية الكهربائية، وبالتالي تحسين سرعة الشحن والدورات المفيدة.
- سيراميك Yttralox الشفاف مصنوع من أكسيد الإيتريوم للعدسات المقاومة لدرجات الحرارة العالية والليزر ونوافذ الأشعة تحت الحمراء والمصابيح عالية الكثافة.
- ويستخدم أكسيده في الزجاج لإضافة القوة.
- يستخدم، كأحد مكونات الفوسفور، لتكوين الضوء الأحمر في أنابيب أشعة الكاثود في التلفزيون.
- غالبًا ما تضاف كميات صغيرة إلى سبائك النيكل الفائقة في توربينات الطيران.
أين يوجد الإيتريوم؟
وهي الأرض النادرة الأكثر وفرة على وجه الأرض، ولكن استخراجها أمر صعب للغاية. ومع ذلك، فهي موجودة في السويد وجرينلاند واليابان وكولورادو والنرويج. بالإضافة إلى ذلك، عادة ما توجد خصائص هذا العنصر في المعادن مثل النويفيتا والفيرغسونايت والباستناسيت.
في الختام، الإيتريوم هو عنصر كيميائي خفيف ومرن ومرن ومتفاعل. يمكنها توصيل الكهرباء والحرارة، وتضيء في درجة حرارة الغرفة. وهو أحد المعادن الانتقالية وله أوجه تشابه مع العناصر الأرضية النادرة.