Saviez-vous que les échantillons de sol lunaire provenant des missions spatiales contiennent de grandes quantités d’yttrium ? De même, dans la croûte terrestre, cet élément chimique est généralement extrait des roches ignées par échange d’ions. En revanche, il a différentes applications pour la métallurgie et d’autres industries. Découvrez ci-dessous sa définition, ses propriétés, son origine et à quoi il sert.
Qu’est-ce que l’yttrium ?
C’est un élément reconnu pour sa bonne malléabilité, sa ductilité, sa réactivité et son oxydation à l’air. Il s’agit d’un métal de transition brillant, blanc argenté, généralement intégré aux terres rares. De plus, ses propriétés chimiques présentent des similitudes avec celles des lanthanides. Il se situe donc dans le groupe IIIB, au-dessus du Lanthane.
Symbole de l’yttrium
Y Le symbole initial de l’élément chimique Yttrium apparu parmi les premiers systèmes périodiques était Yt. Plus tard, il a été remplacé par l’actuel en l’honneur de la petite ville suédoise où il a été découvert, appelée Ytterby. De plus, d’autres métaux ont également été nommés grâce à ce lieu, comme le Terbium, l’Erbium et l’Ytterbium.
Caractéristiques de l’Yttrium
Il a une masse atomique de 88,90 amu, une structure cristalline hexagonale et un nombre d’oxydation +3. C’est un bon conducteur de chaleur et d’électricité, de plus, il présente une dureté élevée lorsqu’il est allié à l’aluminium. Regardez d’autres caractéristiques de ce métal :
- Réactivité chimique : Il est très réactif dans certaines conditions.
- Fusion et ébullition : Élevé.
- Ductilité : Il peut se déformer sans se casser, jusqu’à obtenir des fils ou des fils.
- Etat : A température ambiante son état ordinaire est solide.
- Changements : Brûle au-dessus de 326,85° C.
- Couleur : Blanc avec des tons argentés brillants.
- Température : Les copeaux et poussières métalliques s’enflamment généralement à 20°C.
- Malléabilité : Il a la particularité de former des feuilles minces.
- Stabilité : Il est assez stable dans l’air à une température inférieure à 400° C, bien que finement divisé il est généralement instable.
- Densité : C’est un élément très léger.
Propriétés chimiques et physiques de l’yttrium
- Numéro atomique : 39
- Densité (g/ml) : 4472 kg/m³
- Chaleur spécifique : 300 J/(K-kg)
- Rayon covalent (Å) : 162 pm
- Électrons par niveau : 2, 8, 18, 9, 2
- Point d’ébullition : 3336° C (3609 K)
- Potentiel de première ionisation (eV) : 600 kJ/mol
- Vitesse du son : 3300 m/s à 293,15 K
- Configuration électronique : [Kr]4d 1 5s 2
- Enthalpie de vaporisation : 363 kJ/mol
- Point de fusion : 1526° C (1799 K)
- Masse atomique (g/mol) : 88.90585
- oxyde : base faible
- Enthalpie de fusion : 11,4 kJ/mol
- Rayon atomique (Å) : 212 pm
- Electronégativité : 1,22
- États d’oxydation : 3
Origine de l’yttrium
Cette découverte est la responsabilité du chimiste finlandais Johan Gadolin au cours de l’année 1794. Cette découverte s’est produite dans la célèbre mine d’Ytterby, une ville de Suède, au sein du minéral Yttria. Plus tard, elle put être isolée avec un succès retentissant en 1828 grâce à l’Allemand Friedrich Wöhler.
Selon l’histoire de l’Yttrium, cet élément chimique fut la première terre rare isolée. Plus tard, à partir des minéraux extraits de la mine d’Ytterby, ils furent capables de synthétiser d’autres éléments, comme le scandium. De plus, plusieurs éléments ont été synthétisés avec le même minéral Yttria.
A quoi sert l’yttrium ?
Aujourd’hui, cet élément est utilisé dans diverses applications comme la rouille et le métal. Par exemple, il est utilisé commercialement dans l’industrie métallurgique pour fabriquer des alliages. En fait, les manières de l’utiliser se multiplient en raison de ses propriétés et de ses conditions, telles que :
- L’oxyde d’yttrium est utilisé pour fabriquer des grenats synthétiques, un composé idéal pour les filtres micro-ondes et la transmission de l’énergie acoustique.
- L’oxyde d’yttrium lié à l’aluminium ou au gadolinium possède des propriétés magnétiques et une dureté minérale de 8,5 selon l’échelle de Mohs, souvent utilisé comme pierre précieuse.
- De légères quantités sont utilisées pour réduire les grains de molybdène, de chrome, de titane et de zirconium.
- Il fonctionne comme un catalyseur lors de la polymérisation de l’éthylène.
- Il est utilisé comme composant dans les écrans intensificateurs de rayons X.
- Il est ajouté aux batteries Li-ion des motos électriques, améliorant ainsi leur vitesse de recharge et leurs cycles utiles.
- La céramique transparente Yttralox est fabriquée avec de l’oxyde d’yttrium pour les lentilles résistantes aux hautes températures, aux lasers, aux fenêtres infrarouges et aux lampes à haute intensité.
- Son oxyde est utilisé dans le verre pour ajouter de la résistance.
- Utilisé, en tant que composant du phosphore, pour former la lumière rouge dans les tubes cathodiques de télévision.
- De petites quantités sont souvent ajoutées aux superalliages de nickel dans les turbines d’aviation.
Où trouve-t-on l’yttrium ?
C’est la terre rare la plus abondante qui existe sur terre, mais son extraction est assez difficile. On le trouve cependant en Suède, au Groenland, au Japon, au Colorado et en Norvège. De plus, les propriétés de cet élément se situent généralement dans des minéraux tels que la Nuevita, la Fergusonite et la Bastnasite.
En conclusion, l’yttrium est un élément chimique léger, ductile, malléable et réactif. Il peut conduire l’électricité et la chaleur, et s’éclairer à température ambiante. Il fait partie des métaux de transition et entretient des similitudes avec les terres rares.