Itr został odkryty pod koniec XVIII wieku. Jednak dopiero w ostatnich kilkudziesięciu latach ten miękki srebrzysty metal znalazł szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach: chemii, fizyce, informatyce, energetyce, medycynie i innych. Elektroniczna formuła itru (atom): Y - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 1 5s 2.
Fakty
Liczba atomowa (liczba protonów w jądrze): 39.
Symbol atomowy (w układzie okresowym pierwiastków): Y.
Masa atomowa: 88, 906.
Właściwości: itr topi się w temperaturze 2772 stopni Fahrenheita (1522 stopni Celsjusza); temperatura wrzenia - 6053 F (3345 ° C). Gęstość metalu wynosi 4,47 grama na centymetr sześcienny. W temperaturze pokojowej jest w stanie stałym. W powietrzu pokryty jest tlenkową folią ochronną. We wrzącej wodzie tlen ulega utlenieniu, reaguje z kwasami mineralnymi, octowymi. Po podgrzaniu może wchodzić w interakcje z takimi pierwiastkami jak halogeny, wodór, azot,siarka i fosfor.
Opis
Pierwiastek chemiczny itr w układzie okresowym należy do metali przejściowych. Charakteryzują się wytrzymałością, a jednocześnie giętkością, dlatego niektóre z nich, takie jak miedź i nikiel, znajdują szerokie zastosowanie w drutach. Druty i pręty itru są również wykorzystywane w elektronice i energetyce słonecznej. Itr jest również używany w laserach, ceramice, obiektywach aparatów i dziesiątkach innych przedmiotów.
Pierwiastek chemiczny itr jest również jednym z pierwiastków ziem rzadkich. Mimo tej nazwy są dość liczne na całym świecie. Znanych jest w sumie 17.
Jednakże itr jest rzadko używany samodzielnie. Zazwyczaj jest używany do tworzenia związków takich jak tlenek itru, baru i miedzi. Dzięki temu rozpoczął się nowy etap badań nad nadprzewodnictwem wysokotemperaturowym. Itr jest również dodawany do stopów metali w celu poprawy odporności na korozję i utlenianie.
Historia
W 1787 roku porucznik armii szwedzkiej i chemik na pół etatu, Carl Axel Arrhenius, odkrył niezwykłą czarną skałę podczas eksploracji kamieniołomu w pobliżu Ytterby, małego miasteczka w pobliżu stolicy Szwecji, Sztokholmu. Myśląc, że odkrył nowy minerał zawierający wolfram, Arrhenius wysłał próbkę do analizy do Johana Gadolina, fińskiego mineraloga i chemika.
Gadolin wyizolował pierwiastek chemiczny itru w minerale, który później został nazwany jego imieniemgadolinit. Nazwa nowego metalu pochodzi odpowiednio od Ytterby, miejsca jego odkrycia.
W 1843 roku szwedzki chemik Carl Gustav Mosander zbadał próbki itru i stwierdził, że zawierają one trzy tlenki. W tym czasie nazywano je itrem, erbem i terbem. Są one obecnie znane odpowiednio jako biały tlenek itru, żółty tlenek terbu i różowy tlenek erbu. Czwarty tlenek, tlenek iterbu, został zidentyfikowany w 1878 roku.
Źródła
Chociaż pierwiastek chemiczny itru odkryto w Skandynawii, jest on znacznie liczniejszy w innych krajach. Jej czołowymi producentami są Chiny, Rosja, Indie, Malezja i Australia. W kwietniu 2018 roku naukowcy odkryli ogromne złoża metali ziem rzadkich, w tym itru, na małej japońskiej wyspie zwanej Minamitori.
Można go znaleźć wśród większości minerałów ziem rzadkich, ale nigdy nie znaleziono go w skorupie ziemskiej jako samodzielnego pierwiastka. Organizm ludzki również zawiera ten pierwiastek w niewielkich ilościach, zwykle skoncentrowanych w wątrobie, nerkach i kościach.
Użyj
Przed erą płaskich telewizorów mieli duże lampy elektronopromieniowe, które wyświetlały obraz na ekranie. Tlenek itru domieszkowany europem nadał czerwony kolor.
Dodawany jest również do tlenku cyrkonu (dwutlenku cyrkonu) w celu uzyskania stopu stabilizującego strukturę krystaliczną tego ostatniego, która zwykle zmienia się pod wpływemtemperatura.
Syntetyczne granaty wykonane z kompozytu itrowo-aluminiowego były sprzedawane w dużych ilościach w latach 70., ale ostatecznie ustąpiły miejsca cyrkonowi. Dziś są używane jako kryształy wzmacniające światło w laserach przemysłowych. Ponadto są wykorzystywane w filtrach mikrofalowych, a także w technice radarowej i komunikacyjnej.
Pierwiastek chemiczny itr jest szeroko stosowany do produkcji luminoforów. Znalazły zastosowanie w telefonach komórkowych i dużych ekranach, a także w świetlówkach (liniowych i kompaktowych).
Radioaktywny izotop itru-90 jest używany w radioterapii w leczeniu raka.
Badania w toku
Według naukowców praca z itrem jest łatwiejsza i tańsza niż wiele innych pierwiastków. Na przykład naukowcy wykorzystują go zamiast znacznie droższej platyny do opracowywania ogniw paliwowych. Naukowcy z Chalmers University of Technology i Technical University of Denmark używają go wraz z innymi metalami ziem rzadkich w postaci nanocząstek, co może pewnego dnia wyeliminować zapotrzebowanie na paliwa kopalne i poprawić wydajność samochodów zasilanych bateriami.
Badania nad nadprzewodnictwem opartym na itrze trwają na całym świecie. Dokonują się przełomy, w szczególności w dziedzinie obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI). Fizyk Paul Chu i jego zespół z Uniwersytetu w Houston odkryli, że związek itru, baru i tlenku miedzi (znany jako itr-123) może przyczynić się donadprzewodnictwo w temperaturze około minus 300 stopni Fahrenheita (minus 184,4 stopnia Celsjusza). Stworzyli materiał, który może być chłodzony ciekłym azotem, co znacznie obniży koszty przyszłych zastosowań nadprzewodnictwa. Jednak jego potencjalne zastosowania nie zostały jeszcze w pełni zbadane.
