Yttrium
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
| Yttrium | |
 |
|
| Atomové číslo | 36 |
| Atomová hmotnost | 88,90585 amu |
| Elektronová konfigurace | [Kr] 4d1 5s2 |
| Skupenství | Pevné |
| Teplota tání | 1 526 °C , 1 799 K |
| Teplota varu | 3 336 °C , 3 609 K |
| Elektronegativita (Pauling) | 1,22 |
| Hustota | 4,47 g.cm-3 |
Yttrium, chemická značka Y, (lat. Yttrium) je šedý až stříbřitě bílý, přechodný kovový prvek, chemicky silně příbuzný prvkům skupiny lanthanoidů. Hlavní uplatnění nalézá ve výrobě barevných televizních obrazovek.
[editovat] Základní fyzikálně-chemické vlastnosti
Yttrium je stříbřitě bílý, středně tvrdý, poměrně vzácný přechodný kov.
Vůči působení vzdušného kyslíku je poměrně stálé, pouze v práškovité formě podléhá za vyšších teplot spontánní oxidaci. Odolává i působení vody, ale snadno se rozpouští ve zředěných minerálních kyselinách, především v kyselině chlorovodíkové (HCl).
Ve sloučeninách se vyskytuje prakticky pouze v mocenství Y3+.
Bylo objeveno v roce 1794 švédským chemikem Johanem Gadolinem a poprvé bylo v čisté formě izolováno Friedrichem Wohlerem roku 1828. Název získalo podle obce Ytterby u Stockholmu, kde geolog Carl Axel Arrhemius nalezl v roce 1787 do té doby naznámý nerost, který dal Gadolinovi k prozkoumání.
[editovat] Výskyt a výroba
Yttrium je v zemské kůře obsaženo v množství přibližně 28-34 mg/kg. V mořské vodě je jeho koncentrace kolem 0,000 3 mg/l. Ve vesmíru připadá jeden atom yttria na 10 miliard atomů vodíku.
V přírodě se yttrium vyskytuje pouze ve formě sloučenin. Neexistují ani minerály obsahující čisté yttrium, ale vždy se jedná o směsné minerály, které obsahují lanthanoidy a v některých případech je yttrium přítomno v uranových rudách. Nejznámějšími průmyslově využívanými surovinami jsou monazitové písky, v nichž převládají fosforečnany ceru a lanthanu a bastnäsity – směsné fluorouhličitany prvků vzácných zemin.
Velká ložiska těchto rud se nalézají v USA, Číně a Vietnamu. Významným zdrojem jsou i fosfátové suroviny - apatity z poloostrova Kola v Rusku
Průmyslová výroba yttria vychází obvykle z lanthanoidových rud. Hornina se louží směsí kyseliny sírové a chlorovodíkové a ze vzniklého roztoku solí se přídavkem hydroxidu sodného vysráží hydroxidy yttria a lanthanoidů.
Separace jednotlivých prvků se provádí řadou různých postupů – kapalinovou extrakcí komplexních solí, iontovou chromatografií nebo selektivním srážením nerozpustných komplexních solí.
Příprava čistého kovu se obvykle provádí redukcí solí yttria kovovým vápníkem. Redukci fluoridu yttritého popisuje rovnice:
- 2 YF3 + 3 Ca → 2 Y + 3 CaF2
[editovat] Použití a sloučeniny
Většina světové produkce yttria slouží v současné době jako základní materiál při syntéze luminoforů pro výrobu obrazovek barevných televizorů. Společně s oxidy europia se sloučeniny yttria nanášejí na vnitřní stranu televizní obrazovky, kde po dopadu urychleného elektronu vydávají červené luminiscenční záření.
Oxidy železa, hliníku a yttria (granáty) Y3Fe5O12 a Y3Al5O12 mají tvrdost až 8,5 Mohsovy stupnice a používají se při výrobě šperků jako levná náhrada diamantu. Nacházejí uplatnění i jako snímací členy akustické energie a při výrobě infračervených laserů.
V metalurgii se přídavky malého množství yttria do slitin hliníku a hořčíku (duralů) značně zvyšuje jejich pevnost. Litina s obsahem yttria získává značně vyšší tvárnost a kujnost – tzv. kujná litina. Při výrobě vanadu a některých dalších neželezných kovů slouží yttrium k odstraňování kyslíku - deoxidaci vyráběného kovu.
Při výrobě skla a keramiky působí přídavky oxidu yttritého zvýšení bodu tání, zlepšují odolnost proti tepelnému šoku a snižují tepelnou roztažnost produktu .
Sloučenina (Y1,2Ba0,8CuO4) vykazuje supravodivé vlastnosti i při teplotách kolem 90 K, tedy nad bodem varu kapalného dusíku a je proto perspektivním materiálem pro výrobu prakticky využitelných supravodivých materiálů.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| H | (přehled) | He | |||||||||||||||
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
| Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo |
| *Lanthanoidy | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||
| **Aktinoidy | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | ||
|
|
|||||||||||||||||
| Skupiny prvků: Kovy - Nekovy - Polokovy - Blok s - Blok p - Blok d - Blok f | |||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
