Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Ітрій (yttrium) — хімічний елемент, символ Y, ат. н. 39; ат. м. 88,9059; легкий і м'який сріблясто-білий метал. Належить до рідкісноземельних елементів. Густина 4,469, температура плавлення 1528 °C, кипіння 3322 °C. Окиснюється на повітрі; при кімнатній температурі поглинає Н2; реагує з Н2О, О2, HCI, HNO3 i H2SO4. Єдиний стабільний ізотоп — 89Y.
Історія
У 1787 році Карл Арреніус знайшов у закинутій шахті неподалік від шведського містечка Іттербю невідомий раніше мінерал, що отримав назву ітербіт і надіслав його фінському хіміку Югану Ґадоліну, тому що підозрював наявність у ньому вольфраму. Гадолін, проаналізувавши ітербіт у 1794 році, встановив, що на 38 % він складається з оксиду невідомого раніше елементу. У 1797 році Андерс Ґустаф Екеберг отримав цей оксид в чистому вигляді. Новий елемент отримав назву ітрій, а мінерал ітербіт, за заслуги Гадоліна, пізніше був перейменований у гадолініт.
Виділення чистого ітрію було вкрай важким. Лише у 1824 році Фрідріх Велер отримав металевий ітрій (хоча і з великою кількістю домішок) відновивши його калієм з хлориду ітрію.
Через деякий час виявилося, що у «ітрієва земля» містить не один новий елемент. У 1843 році Карл Ґустав Мосандер розділив її на три окремих оксиди, білий, коричневий і рожевий, що містили три нових елементи, які отримали назви від частин слова Іттербю: ітрій (білий), тербій (коричневий) і ербій (рожевий). Пізніше було встановлено, що «ербій» в свою чергу містить в собі ще чотири нових елементи — ітербій, тулій, скандій і лютецій.
Присутність семи невідомих елементів в одному мінералі є екстраординарною, проте може бути пояснена дуже подібними хімічними властивостями рідкоземельних металів.
У 1987 році Чу Чінг-ву (Chu Ching-wu) та Маокун Ву(Maw-Kuen Wu) відкрили явище високотемпературної надпровідності у кристалах оксиду ітрію-барію-міді.
Властивості
Ітрій — сріблястий, м'який метал (модуль зсуву 26 ГПа, модуль Юнга 64 ГПа — обидва втричі нижчі ніж у заліза). Теплопровідність порівняно мала — 17 Вт/(м·К). Коефіцієнт теплового розширення — 19,2·10−6 K−1 вздовж головної осі і 4,6·10−6 K−1 вздовж перпендикулярної. Парамагнетик.
Хімічно активний, на повітрі швидко вкривається чорною плівкою з оксидів і нітридів, що запобігає подальшому окисненню.
Ітрій має 2 алотропні модифікації, α-Y, у якому атоми утворюють гексагональну щільноупаковану ґратку з параметрами a=0,36451 нм, і c=0,57305 нм, і β-Y, атоми якого утворюють об'ємноцентровану ґратку з періодом 0,4111 нм. Перехід у β-фазу відбувається при температурі 1760 К.
Переріз реакції поглинання теплових нейтронів — усього 1,31 барн, через що ітрій використовується у ядерній енергетиці.
Розповсюдження
Кларк ітрію у земній корі — 29×10−4 % за масою. У океанах — 1,3×10−9%, у Всесвіті — 7×10−7%.
Відомо 65 мінералів ітрію. Головні мінерали, які містять до 25 % Y: титаноніобати (ферґусоніт, евксеніт), фосфати (ксенотим, черчит), карбонати (, Y-), силікати (гадолініт, , гелландит), флуориди (, Y-флюорит).
Ізотопи
Весь природній ітрій складається лише з одного стабільного ізотопу, Y89.
Загалом відомо 51 ізотоп ітрію з масовими числами від 76 до 109, 17 з яких — метастабільні. З нестабільних ізотопів, найбільші періоди напіврозпаду мають Y88 (106,6 днів) і Y91 (58,5 днів).
Отримання
Після дещо складного процесу відділення від попутних елементів за допомогою іонного обміну переводять з суміші у оксид ітрію, потім за допомогою HF у фторид. Після чого відновлюють кальцієм. Решту кальцію із сплаву відганяють плавкою у вакуумі. Промислове значення мають розсипи ферґусоніту (США, КНР) і ксенотиму (Малайзія та ін.). У підвищених кількостях (0,1-1,0 %) І. зустрічається в цирконі, сфені, апатиті, евдіаліті, уранініті і може вилучатися при їх переробці.
Застосування
Ітрій використовують як легуючу домішку у сплавах з різними металами. При додаванні до заліза, підвищує його ковкість, до алюмінію — міцність і жаростійкість, до ванадію — пластичність, до хрому — жаростійкість. Також, додавання до хрому, молібдену і цирконію зменшує їх зернистість.
Оксисульфід ітрію використовується як люмінофор для передачі червоного кольору у телевізорах з електронно-променевою трубкою.
Оксид ітрію додають до скла, що використовується у лінзах камер для підвищення його жаростійкості і міцності.
Також ітрій використовують для виготовлення високотемпературних надпровідників — сімейство сполук, відома під загальною назвою [en](YBCO). Критична температура таких надпровідників досягає 92К, завдяки чому їх можна охолодити до надпровідного стану рідким азотом, який значно доступніший за рідкий водень.
Кристали ітрієво-залізистих гранатів використовуються як резонатори у частотомірах.
Примітки
- Poole, 2004, с. 1503.
- History of Yttrium and Scandium [ 25 лютого 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Yttrium Element Facts [ 25 лютого 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Петрянов-Соколов, 1983, с. 488.
- Superconductivity at 93 K in a new mixed-phase Y-Ba-Cu-O compound system at ambient pressure [ 24 вересня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Technical data for Yttrium [ 9 березня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Isotopes of the Element Yttrium [ 13 червня 2021 у Wayback Machine.](англ.)
- Y — Yttrium [ 2 березня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- High temperaturesuperconductors: Properties and applications [ 24 червня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — .
- Водород — палладий // Популярная библиотека химических элементов / И.В. Петрянов-Соколов. — 3. — М. : Наука, 1983. — Т. 1. — 559 с.
- Encyclopedic Dictionary of Condensed Matter Physics / Charles P. Poole, Jr. — 1. — San Diego : Academic Press, 2004. — 1672 с. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Itrij yttrium himichnij element simvol Y at n 39 at m 88 9059 legkij i m yakij sriblyasto bilij metal Nalezhit do ridkisnozemelnih elementiv Gustina 4 469 temperatura plavlennya 1528 C kipinnya 3322 C Okisnyuyetsya na povitri pri kimnatnij temperaturi poglinaye N2 reaguye z N2O O2 HCI HNO3 i H2SO4 Yedinij stabilnij izotop 89Y Itrij Y Atomnij nomer 39Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini sriblyastij v yazkij dosit himichno aktivnij metalVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 88 90585 a o m g mol Radius atoma 178 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 615 4 6 38 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Kr 4d15s2Himichni vlastivostiKovalentnij radius 162 pmRadius iona 3e 89 3 pmElektronegativnist za Polingom 1 22Elektrodnij potencial Y Y3 2 37 VStupeni okisnennya 3Termodinamichni vlastivostiGustina 4 47 g sm Molyarna teployemnist 0 284 Dzh K mol Teploprovidnist 17 2 Vt m K Temperatura plavlennya 1795 KTeplota plavlennya 11 5 kDzh molTemperatura kipinnya 3611 KTeplota viparovuvannya 367 kDzh molMolyarnij ob yem 19 8 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki geksagonalnaPeriod gratki 3 650 AVidnoshennya s a 1 571Temperatura Debaya 256 KH HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Itrij u Vikishovishi Osnovni spoluki oksidi karbonati fosfati fluoridi IstoriyaU 1787 roci Karl Arrenius znajshov u zakinutij shahti nepodalik vid shvedskogo mistechka Itterbyu nevidomij ranishe mineral sho otrimav nazvu iterbit i nadislav jogo finskomu himiku Yuganu Gadolinu tomu sho pidozryuvav nayavnist u nomu volframu Gadolin proanalizuvavshi iterbit u 1794 roci vstanoviv sho na 38 vin skladayetsya z oksidu nevidomogo ranishe elementu U 1797 roci Anders Gustaf Ekeberg otrimav cej oksid v chistomu viglyadi Novij element otrimav nazvu itrij a mineral iterbit za zaslugi Gadolina piznishe buv perejmenovanij u gadolinit Vidilennya chistogo itriyu bulo vkraj vazhkim Lishe u 1824 roci Fridrih Veler otrimav metalevij itrij hocha i z velikoyu kilkistyu domishok vidnovivshi jogo kaliyem z hloridu itriyu Cherez deyakij chas viyavilosya sho u itriyeva zemlya mistit ne odin novij element U 1843 roci Karl Gustav Mosander rozdiliv yiyi na tri okremih oksidi bilij korichnevij i rozhevij sho mistili tri novih elementi yaki otrimali nazvi vid chastin slova Itterbyu itrij bilij terbij korichnevij i erbij rozhevij Piznishe bulo vstanovleno sho erbij v svoyu chergu mistit v sobi she chotiri novih elementi iterbij tulij skandij i lyutecij Prisutnist semi nevidomih elementiv v odnomu minerali ye ekstraordinarnoyu prote mozhe buti poyasnena duzhe podibnimi himichnimi vlastivostyami ridkozemelnih metaliv U 1987 roci Chu Ching vu Chu Ching wu ta Maokun Vu Maw Kuen Wu vidkrili yavishe visokotemperaturnoyi nadprovidnosti u kristalah oksidu itriyu bariyu midi VlastivostiItrij sriblyastij m yakij metal modul zsuvu 26 GPa modul Yunga 64 GPa obidva vtrichi nizhchi nizh u zaliza Teploprovidnist porivnyano mala 17 Vt m K Koeficiyent teplovogo rozshirennya 19 2 10 6 K 1 vzdovzh golovnoyi osi i 4 6 10 6 K 1 vzdovzh perpendikulyarnoyi Paramagnetik Himichno aktivnij na povitri shvidko vkrivayetsya chornoyu plivkoyu z oksidiv i nitridiv sho zapobigaye podalshomu okisnennyu Itrij maye 2 alotropni modifikaciyi a Y u yakomu atomi utvoryuyut geksagonalnu shilnoupakovanu gratku z parametrami a 0 36451 nm i c 0 57305 nm i b Y atomi yakogo utvoryuyut ob yemnocentrovanu gratku z periodom 0 4111 nm Perehid u b fazu vidbuvayetsya pri temperaturi 1760 K Pereriz reakciyi poglinannya teplovih nejtroniv usogo 1 31 barn cherez sho itrij vikoristovuyetsya u yadernij energetici RozpovsyudzhennyaKlark itriyu u zemnij kori 29 10 4 za masoyu U okeanah 1 3 10 9 u Vsesviti 7 10 7 Vidomo 65 mineraliv itriyu Golovni minerali yaki mistyat do 25 Y titanoniobati fergusonit evksenit fosfati ksenotim cherchit karbonati Y silikati gadolinit gellandit fluoridi Y flyuorit IzotopiVes prirodnij itrij skladayetsya lishe z odnogo stabilnogo izotopu Y89 Zagalom vidomo 51 izotop itriyu z masovimi chislami vid 76 do 109 17 z yakih metastabilni Z nestabilnih izotopiv najbilshi periodi napivrozpadu mayut Y88 106 6 dniv i Y91 58 5 dniv OtrimannyaPislya desho skladnogo procesu viddilennya vid poputnih elementiv za dopomogoyu ionnogo obminu perevodyat z sumishi u oksid itriyu potim za dopomogoyu HF u ftorid Pislya chogo vidnovlyuyut kalciyem Reshtu kalciyu iz splavu vidganyayut plavkoyu u vakuumi Promislove znachennya mayut rozsipi fergusonitu SShA KNR i ksenotimu Malajziya ta in U pidvishenih kilkostyah 0 1 1 0 I zustrichayetsya v cirkoni sfeni apatiti evdialiti uraniniti i mozhe viluchatisya pri yih pererobci Zastosuvannyastruktura oksidu itriya bariya midi Itrij vikoristovuyut yak leguyuchu domishku u splavah z riznimi metalami Pri dodavanni do zaliza pidvishuye jogo kovkist do alyuminiyu micnist i zharostijkist do vanadiyu plastichnist do hromu zharostijkist Takozh dodavannya do hromu molibdenu i cirkoniyu zmenshuye yih zernistist Oksisulfid itriyu vikoristovuyetsya yak lyuminofor dlya peredachi chervonogo koloru u televizorah z elektronno promenevoyu trubkoyu Oksid itriyu dodayut do skla sho vikoristovuyetsya u linzah kamer dlya pidvishennya jogo zharostijkosti i micnosti Takozh itrij vikoristovuyut dlya vigotovlennya visokotemperaturnih nadprovidnikiv simejstvo spoluk vidoma pid zagalnoyu nazvoyu en YBCO Kritichna temperatura takih nadprovidnikiv dosyagaye 92K zavdyaki chomu yih mozhna oholoditi do nadprovidnogo stanu ridkim azotom yakij znachno dostupnishij za ridkij voden Kristali itriyevo zalizistih granativ vikoristovuyutsya yak rezonatori u chastotomirah PrimitkiPoole 2004 s 1503 History of Yttrium and Scandium 25 lyutogo 2019 u Wayback Machine angl Yttrium Element Facts 25 lyutogo 2019 u Wayback Machine angl Petryanov Sokolov 1983 s 488 Superconductivity at 93 K in a new mixed phase Y Ba Cu O compound system at ambient pressure 24 veresnya 2019 u Wayback Machine angl Technical data for Yttrium 9 bereznya 2019 u Wayback Machine angl Isotopes of the Element Yttrium 13 chervnya 2021 u Wayback Machine angl Y Yttrium 2 bereznya 2019 u Wayback Machine angl High temperaturesuperconductors Properties and applications 24 chervnya 2019 u Wayback Machine angl LiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Glosarij terminiv z himiyi uklad J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Don Veber 2008 738 s ISBN 978 966 335 206 0 Vodorod palladij Populyarnaya biblioteka himicheskih elementov I V Petryanov Sokolov 3 M Nauka 1983 T 1 559 s Encyclopedic Dictionary of Condensed Matter Physics Charles P Poole Jr 1 San Diego Academic Press 2004 1672 s ISBN 9780080545233