Yttrium

Wist u dat maanbodemmonsters van ruimtemissies grote hoeveelheden yttrium bevatten? Op dezelfde manier wordt dit chemische element in de aardkorst doorgaans door ionenuitwisseling uit stollingsgesteenten gewonnen. Aan de andere kant heeft het verschillende toepassingen voor de metallurgie en andere industrieën. Ontdek hieronder de definitie, de eigenschappen, de oorsprong en waarvoor het wordt gebruikt.

Wat is yttrium?

Het is een element dat bekend staat om zijn goede kneedbaarheid, ductiliteit, reactiviteit en oxidatie in lucht. Het is een glanzend, zilverwit overgangsmetaal, dat meestal voorkomt in zeldzame aardmetalen. Bovendien vertonen de chemische eigenschappen overeenkomsten met die van lanthaniden. Het bevindt zich daarom in groep IIIB, boven Lanthaan.

Yttrium-symbool

Y Het oorspronkelijke symbool voor het chemische element Yttrium dat in de eerste periodieke systemen verscheen, was Yt. Later werd het vervangen door het huidige ter ere van het kleine Zweedse stadje waar het werd ontdekt, genaamd Ytterby. Daarnaast zijn er dankzij deze plaats ook andere metalen vernoemd, zoals Terbium, Erbium en Ytterbium.

Kenmerken van Yttrium

Het heeft een atoommassa van 88,90 amu, een hexagonale kristalstructuur en een oxidatiegetal van +3. Het is een goede geleider van warmte en elektriciteit, bovendien heeft het een hoge hardheid als het gelegeerd is met aluminium. Kijk naar andere kenmerken van dit metaal:

  • Chemische reactiviteit : Het is onder bepaalde omstandigheden zeer reactief.
  • Smelten en koken : Hoog.
  • Ductiliteit : het kan vervormen zonder te breken, totdat het draden of draden verkrijgt.
  • Toestand : Bij kamertemperatuur is de gewone toestand vast.
  • Veranderingen : Verbrandt boven 326,85°C.
  • Kleur : Wit met glanzende zilveren tinten.
  • Temperatuur : Metaalspaanders en stof ontbranden doorgaans bij 20°C.
  • Kneedbaarheid : Het heeft de bijzonderheid dat het dunne platen vormt.
  • Stabiliteit : Het is redelijk stabiel in de lucht bij temperaturen onder 400°C, hoewel het, wanneer het fijn verdeeld is, over het algemeen onstabiel is.
  • Dichtheid : Het is een heel licht element.

Chemische en fysische eigenschappen van yttrium

  1. Atoomnummer : 39
  2. Dichtheid (g/ml) : 4472 kg/m³
  3. Soortelijke warmte : 300 J/(K-kg)
  4. Covalente straal (Å) : 162 pm
  5. Elektronen per niveau : 2, 8, 18, 9, 2
  6. Kookpunt : 3336° C (3609 K)
  7. Eerste ionisatiepotentiaal (eV) : 600 kJ/mol
  8. Geluidssnelheid : 3300 m/s bij 293,15 K
  9. Elektronische configuratie : [Kr]4d 1 5s 2
  10. Verdampingsenthalpie : 363 kJ/mol
  11. Smeltpunt : 1526°C (1799K)
  12. Atoommassa (g/mol) : 88,90585
  13. oxide : zwakke base
  14. Smeltenthalpie : 11,4 kJ/mol
  15. Atoomstraal (Å) : 212 uur
  16. Elektronegativiteit : 1,22
  17. Oxidatietoestanden : 3

Herkomst van yttrium

Deze ontdekking is de verantwoordelijkheid van de Finse chemicus Johan Gadolin in het jaar 1794. Deze ontdekking vond plaats in de beroemde mijn van Ytterby, een stad in Zweden, in het mineraal Yttria. Later werd het in 1828 met doorslaand succes geïsoleerd dankzij de Duitser Friedrich Wöhler.

Volgens de geschiedenis van Yttrium was dit chemische element de eerste geïsoleerde zeldzame aarde. Later konden ze uit de mineralen die uit de Ytterby-mijn werden gewonnen, andere elementen synthetiseren, zoals scandium. Bovendien zijn er verschillende elementen gesynthetiseerd met hetzelfde Yttria-mineraal.

Waar wordt yttrium voor gebruikt?

Tegenwoordig wordt dit element gebruikt in verschillende toepassingen, zoals roest en metaal. Het wordt bijvoorbeeld commercieel gebruikt in de metallurgische industrie om legeringen te maken. In feite nemen de manieren om het te gebruiken toe vanwege de eigenschappen en omstandigheden ervan, zoals:

  • Yttriumoxide wordt gebruikt om synthetische granaten te maken, een ideale verbinding voor microgolffilters en de transmissie van akoestische energie.
  • Yttriumoxide gebonden aan aluminium of gadolinium heeft magnetische eigenschappen en een minerale hardheid van 8,5 op de schaal van Mohs, vaak gebruikt als edelsteen.
  • Kleine hoeveelheden worden gebruikt om de korrels molybdeen, chroom, titanium en zirkonium te verminderen.
  • Het functioneert als katalysator tijdens de polymerisatie van ethyleen.
  • Het wordt gebruikt als onderdeel van röntgenintensiveringsschermen.
  • Het wordt toegevoegd aan Li-ion-accu’s van elektrische motorfietsen, waardoor de laadsnelheid en de bruikbare cycli worden verbeterd.
  • Yttralox transparant keramiek is gemaakt met yttriumoxide voor lenzen die bestand zijn tegen hoge temperaturen, lasers, infraroodvensters en lampen met hoge intensiteit.
  • Het oxide wordt in glas gebruikt om sterkte toe te voegen.
  • Wordt als onderdeel van fosfor gebruikt om rood licht te vormen in kathodestraalbuizen voor televisie.
  • Kleine hoeveelheden worden vaak toegevoegd aan nikkel-superlegeringen in luchtvaartturbines.

Waar wordt yttrium gevonden?

Het is de meest voorkomende zeldzame aarde die op aarde bestaat, maar de winning ervan is behoorlijk moeilijk. Het wordt echter aangetroffen in Zweden, Groenland, Japan, Colorado en Noorwegen. Bovendien worden de eigenschappen van dit element meestal aangetroffen in mineralen zoals Nuevita, Fergusoniet en Bastnasiet.

Concluderend is yttrium een licht, ductiel, kneedbaar en reactief chemisch element. Het kan elektriciteit en warmte geleiden en oplichten bij kamertemperatuur. Het is een van de overgangsmetalen en heeft overeenkomsten met zeldzame aardmetalen.