Իտրիում

Իտրիում (), Y, պարբերական համակարգի 5-րդ պարբերության 3-րդ խմբի քիմիական տարր։ Կարգահամարը 39 է, ատոմական զանգվածը՝ 88,9059:

Ունի մեկ կայուն իզոտոպ՝ 89Y: Արհեստական ռադիոակտիվ իզոտոպներից արժեքավոր են 91Y (T1/2=57,5 օր) և 90Y (T1/2= 64,24 ժ)։

Ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքը 4d5s2 է։ Բազմաիզոտոպային տարր է, բնության մեջ գտնվում է միայն մեկ ստաբիլ իզոտոպը՝ 89Y:

Պատմություն 

1794 թվականին ֆին քիմիկոս Յոհանը իտտերբիտ հանքանյութից օքսիդը, որը նա անվանեց իտրիում։ 1843 թվականին Կ. Գ. Մոսանդերը ապացուցեց, որ այս օքսիդը իսկապես իտրիումի օքսիդի, էրբիումի և տերբիումի խառնուրդն է, և այդ խառնուրդից առանձնացրեց Y2O3-ը։ Մետաղական իտրիումը, որը պարունակում էր էրբիում, տերբիում և այլ լանթանոիդներ, առաջին անգամ ստացվել է 1828 թվականին Վելերոմի կողմից։

Բնությոն մեջ 
Իտրիումը լանթանի քիմիական անալոգն է<ref name= </ref: Այն համարյա միշտ պարունակվում է լանթանոիդների և հանքային խառնուրդների հետ։ Ծովում նրա պարունակությունը կազմում է 0,0003 մգ/լ։ Իտրիումի գլխավոր հանքանյութերն են քսենոտիմը՝ YPO4-ը, գադոլինիտը Y2FeBe2Si2O10։

Պարունակությունը երկրակեղևում 2,8-10−3 % է (ըստ կշռի)։

Հանքավայրեր 
Իտրիումը առավել տարածված է Ճապոնիայում, Ավստրալիայում, Կանադայում, ԱՄՆ-ում, Հնդկաստանում, Բրազիլիայում, Մալազիայում։

Ստացում 
Ստացվում է օքսիդը (Y2O3) մագնեզիումի ներկայությամբ կալ ցիումով վերականգնելիս։ 
Իտրիումի միացությունները ստացվում են այլ հազվադեպ հանդիպող մետաղների խառնուրդների էքստրակցիայից և իոնափոխանակմամբ։ Մետաղական Y ստանում են իտրիումի անջուր հալոգենիդների վերականգնմամբ լիթիումով կամ կալցիումով, խառնուրդի հետագա թորմամբ։ Իտրիումը նաև հեշտ է ստացվում մեխանիկական մշակման արդյունքում։

Ֆիզիկական հատկություններ 

Իտրիումը բաց մոխրագույն մետաղ է։ Գոյություն ունի երկու բյուրեղակա մոդիֆիկացիաների ձևով՝ α-Y և β-Y: Անցման ջերմաստիճանը՝ α↔β 1482 °C: Հալման ջերմաստիճանը 1528 °C, իսկ եռման ջերմաստիճանը՝ 3320 °C, խտությունը՝ 4472 կգ/մ3։ Սովորական պայմաններում կայուն է։ Իտրիումը հեշտ է ենթարկվում մեխանիկական ձևափոխման։

Քիմիական հատկություններ 

Իտրիումը լանթանի քիմիական անալոգն է։ Իտրիումը բաց օդում անկայուն է։ Այն թթվածնի հետ շփվելիս պատվում է պաշտպանական թաղանթով։ Օդում տաքացնելու դեպքում պատվում է օքսիդ կամ նիտրիդի թաղանթով, որը պաշտպանում է նրան հետագա օքսիդացումից մինչև 1000 °C: 370-425 °C ում իտրիումը պատվում է օքսիդային սև թաղանթով։

Ինտենսիվ օքսիդացումը սկսվում է 750 °C-ում։ Իտրիումը բարձր ջերմության պայմաններում փոխազդում է հալոգենների, ջրածնի, ազոտի, ծծմբի և ֆոսֆորի հետ։ Ազատ վիճակում իտրիումի օքսիդի բյուրեղները Y2O3 անգույն են, հիդրոսկոպիկ և օդից կլանում են ածխաթթու գազը։ Այն ունի թույլ արտահայտված քիմիական հատկություններ. պրակտիկորեն ջրում չի լուծվում, լուծվում է թթուներում։ Իտրիումի հիդրօքսիդը (III) չի լուծվում ջրում, ունի թույլ հատկություններ։ Փոխազդում է օդի թթվածնի հետ։

Իզոտոպներ 
Ունի մեկ կայուն իզոտոպ՝ 89Y: Արհեստական ռադիոակտիվ իզոտոպներից արժեքավոր են 91Y (T1/2=57,5 օր) և 90Y (T1/2= 64,24 ժ)։ Ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքը 4d5s2 է։ Բազմաիզոտոպային տարր է, բնության մեջ գտնվում է միայն մեկ ստաբիլ իզոտոպը՝ 89Y:

Կիրառություն 

Իտրիումը համարվում է մի մետաղ, որը օժտված է յուրահատուկ հատկություններով, որոնք էլ պատճառ են հանդիսանում նրա լայն կիրառությանը։ Չլեգիրացված մաքուր իտրիումի առաձգականության ուժը 300 ՄՊա է։ Այս մետաղը և իր խառնուրդները մեծ կիրառություն ունեն ավիացիոն բնագավառում, ատոմային տեխնիկայում, մեքենաշինության մեջ։

Շատ կարևոր հանգամանք է այն, որ իտիումը և նրա որոշ խառնուրդներ չեն փոխազդում հալված ուրանի և պլուտոնիումի հետ։ Դա թույլ է տալիս օգտագործել նրանց միջուկային հրթիռային շարժիչներում։ Իտրիումի քրոմիտը բարձր ջերմաստիճանային դիմադողականություն ունեցող մարտկոցների լավագույն մատերիալն է, որը հնարավորություն է տալիս շահագործել օքսիդային միջավայրում։

Իտրիումի օքսիդը չափազանց հրակայուն է, կարծրանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ (900-1000 °C)։ Իտրիումի օքսիդը մեծ դեր է խաղում ուրանի ձուլման ժամանակ։ Իտիում կարևոր միացություններից մեկը համարվում է նրա տելուրիդը, ունի քիչ խտություն, հալման բարձր ջերմաստիճան, և կարծրություն։

Իտրիումի բերիլիդը համարվում է լավագույն աէրոտիեզերկան տեխնիկայի մատերիալներից մեկը, և հալվելով 1920 °C –ում, սկսվում է օքսիդանալ 1670 °C –ում։ Այս նյութի տեսակարար ուժը բավականին բարձր է, ոը թույլ է տալիս պատրաստել ֆանտաստիկ ամրությամբ և կարծրությամբ մատերիալներ։

Ալյումինի և իտրիումի համաձուլվածը 7,5 %-ով բարձրացնում է նրանից պատրաստված մալուխների էլեկտրոհաղորդականությունը։ Իտրիումը օժտված է մեծ ամրությամբ և հալման բարձր ջերմաստիճանով, այդ պատճառով զգալի մրցակցության մեջ է մտնում տիտանի հետ, նրա կիրառման ցանկացած բնագավառում։ Իտրիումի տետրաբորիդը կիրառություն է գտել ատոմային ռեակտորների վերահսկման բնագավառում (ջրածնի և հելիում գազի շատ թույլ արտանետումներով է պայմանավորված)։

Իտրիումի օրթոնիտրատը սինթեզվում և օգտագործվում է ռենտգենային բնագավառում ծածկույթների պատրաստման համար։

Իտրիումի գներ 
Մաքուր իտրիումի 99-99,9 % միջինում 1 կգ կազմում է 115-185 ԱՄՆ դոլլար։

Տես նաև 
 Պարբերական աղյուսակ

Ծանոթագրություններ

Գրականություն

Արտաքին հղումներ 
 Իտրիումը Webelements-ում
 Իտրիումը քիմիական տարրերի հայտնտի գրադարանում

Անցումային մետաղներ
Իտրիում