Itrium

Itrium adalah sebuah unsur kimia dengan lambang Y (dari Latin yttrium) dan nomor atom 39. Ia adalah logam transisi berwarna keperakan yang secara kimiawi mirip dengan lantanida dan sering diklasifikasikan sebagai "unsur tanah jarang". Itrium hampir selalu ditemukan dalam kombinasi dengan unsur lantanida lainnya dalam mineral tanah jarang, dan tidak pernah ditemukan di alam sebagai unsur bebas. 89Y adalah satu-satunya isotop itrium yang stabil, serta satu-satunya yang ditemukan di kerak Bumi.

Penggunaan itrium yang paling penting adalah LED dan fosfor, khususnya fosfor merah dalam tampilan tabung sinar katoda perangkat televisi. Itrium juga digunakan dalam produksi elektroda, elektrolit, filter elektronik, laser, superkonduktor, berbagai aplikasi medis, dan melacak berbagai bahan untuk meningkatkan sifat-sifatnya.

Itrium tidak memiliki peran biologis yang diketahui. Paparan senyawa itrium dapat menyebabkan penyakit paru-paru pada manusia.

Unsur ini dinamai dari iterbit (ytterbite), sebuah mineral yang pertama kali diidentifikasi oleh ahli kimia Carl Axel Arrhenius pada tahun 1787. Dia menamai mineral itu dari nama desa Ytterby, di Swedia, tempat mineral itu ditemukan. Ketika salah satu bahan kimia dalam iterbit kemudian ditemukan sebagai unsur yang sebelumnya tak teridentifikasi, itrium, unsur tersebut kemudian dinamai dari mineralnya.

Karakteristik

Sifat
Itrium adalah sebuah logam transisi yang lunak, berwarna keperakan, berkilau, dan sangat kristalin dalam golongan 3. Seperti yang diperkirakan oleh tren periodik, ia kurang elektronegatif daripada anggota sebelumnya dalam golongannya, skandium, dan kurang elektronegatif daripada anggota periode 5 berikutnya, zirkonium. Namun, karena kontraksi lantanida, ia juga kurang elektronegatif dibandingkan anggota berikutnya dalam golongannya, lutesium. Itrium adalah unsur blok-d pertama pada periode kelima.

Itrium murni relatif stabil di udara dalam bentuk curah, dikarenakan adanya pasivasi film pelindung oksida () yang terbentuk di permukaan. Film ini dapat mencapai ketebalan 10 µm ketika itrium dipanaskan hingga 750 °C dalam uap air. Namun, ketika terbagi halus, itrium sangat tidak stabil di udara; serutannya dapat menyala di udara pada suhu melebihi 400 °C. Itrium nitrida (YN) terbentuk ketika itrium dipanaskan hingga 1000 °C dalam nitrogen.

Kemiripan dengan lantanida

Kemiripan itrium dengan lantanida begitu kuat sehingga unsur tersebut secara historis dikelompokkan dengan mereka sebagai logam tanah jarang, dan selalu ditemukan di alam bersama dengan mereka dalam mineral tanah jarang. Secara kimiawi, itrium menyerupai unsur-unsur tersebut lebih dekat daripada tetangganya dalam tabel periodik, skandium, dan jika sifat fisik diplot terhadap nomor atom, ia akan memiliki jumlah yang tampak mulai dari 64,5 hingga 67,5, menempatkannya di antara lantanida gadolinium dan erbium.

Itrium juga sering berada dalam kisaran yang sama untuk urutan reaksi, menyerupai terbium dan disprosium dalam reaktivitas kimianya. Ukuran itrium sangat dekat dengan apa yang disebut 'gugus itrium' dari ion lantanida berat sehingga dalam larutan, ia berperilaku seolah-olah ia adalah salah satunya. Meskipun lantanida berada satu baris lebih jauh di tabel periodik daripada itrium, kesamaan dalam jari-jari atom mungkin disebabkan oleh kontraksi lantanida.

Salah satu dari beberapa perbedaan penting antara kimia itrium dan lantanida adalah bahwa itrium hampir secara eksklusif trivalen, sedangkan sekitar setengah lantanida dapat memiliki valensi selain tiga; namun demikian, hanya untuk empat dari lima belas lantanida valensi lainnya yang penting dalam larutan berair (CeIV, SmII, EuII, dan YbII).

Senyawa dan reaksi

Sebagai logam transisi trivalen, itrium membentuk berbagai senyawa anorganik, umumnya dalam keadaan oksidasi +3, dengan melepaskan ketiga elektron valensinya. Salah satu contoh yang baik adalah itrium(III) oksida (), juga dikenal sebagai itria, sebuah padatan putih dengan enam koordinat.

Itrium membentuk fluorida, hidroksida, dan oksalat yang tidak larut dalam air, tetapi bromida, klorida, iodida, nitrat, dan sulfatnya larut dalam air. Ion Y3+ tidak berwarna dalam larutan karena tidak adanya elektron pada kulit elektron d dan f.

Air mudah bereaksi dengan itrium dan senyawanya untuk membentuk . Asam nitrat dan fluorida pekat tidak dapat menyerang itrium dengan cepat, tetapi asam kuat lainnya dapat.

Dengan halogen, itrium membentuk trihalida seperti itrium(III) fluorida (), itrium(III) klorida (), dan itrium(III) bromida () pada suhu di atas sekitar 200 °C. Demikian pula, karbon, fosforus, selenium, silikon, dan belerang dapat membentuk senyawa biner dengan itrium pada suhu tinggi.

Kimia organoitrium adalah studi mengenai senyawa yang mengandung ikatan karbon–itrium. Beberapa di antaranya diketahui memiliki itrium dalam keadaan oksidasi 0. (Keadaan +2 telah teramati pada leburan klorida, dan +1 dalam gugus oksida dalam fase gas.) Beberapa reaksi trimerisasi dihasilkan dengan senyawa organoitrium sebagai katalis. Sintesis ini menggunakan  sebagai bahan awal, diperoleh dari  serta asam klorida dan amonium klorida pekat.

Haptisitas adalah istilah untuk menggambarkan koordinasi sekelompok atom yang berdekatan dari ligan yang terikat pada atom pusat; itu ditunjukkan oleh karakter Yunani eta, η. Kompleks itrium adalah contoh pertama kompleks di mana ligan karboranil terikat pada pusat logam-d0 melalui haptisitas-η7. Penguapan senyawa interkalasi grafit dari grafit–Y atau grafit– mengarah pada pembentukan fulerena endohedral seperti Y@C82. Studi resonansi spin elektron menunjukkan pembentukan pasangan ion Y3+ dan (C82)3−. Karbida Y3C, Y2C, dan YC2 dapat dihidrolisis menjadi hidrokarbon.

Isotop dan nukleosintesis

Itrium di Tata Surya terbentuk melalui nukleosintesis bintang, sebagian besar oleh proses-s (≈72%), tetapi juga oleh proses-r (≈28%). Proses-r terdiri dari tangkapan neutron cepat oleh unsur yang lebih ringan selama ledakan supernova. Proses-s adalah tangkapan neutron lambat dari unsur-unsur yang lebih ringan di dalam bintang raksasa merah yang berdenyut.

Isotop itrium adalah salah satu produk paling umum dari fisi nuklir uranium dalam ledakan nuklir dan reaktor nuklir. Dalam konteks pengelolaan limbah nuklir, isotop itrium yang paling penting adalah 91Y dan 90Y, dengan waktu paruh masing-masing 58,51 hari dan 64 jam. Meskipun 90Y memiliki waktu paruh yang pendek, ia ada dalam kesetimbangan sekuler dengan isotop induknya yang berumur panjang, stronsium-90 (90Sr) dengan waktu paruh 29 tahun.

Semua unsur golongan 3 memiliki nomor atom ganjil, dan oleh karena itu memiliki sedikit isotop stabil. Skandium memiliki satu isotop stabil, dan itrium sendiri hanya memiliki satu isotop stabil, 89Y, yang juga merupakan satu-satunya isotop yang terbentuk secara alami. Namun, lantanida tanah jarang mengandung unsur-unsur dengan nomor atom genap dan memiliki banyak isotop stabil. 89Y dianggap lebih berlimpah daripada yang seharusnya, sebagian karena proses-s, yang memberikan cukup waktu bagi isotop yang dibuat oleh proses lain untuk meluruh melalui emisi elektron (neutron → proton). Proses yang lambat seperti itu cenderung mendukung isotop dengan nomor massa atom (A = proton + neutron) sekitar 90, 138 dan 208, yang memiliki inti atom stabil yang tidak biasa dengan masing-masing 50, 82, dan 126 neutron. Kestabilan ini diperkirakan dihasilkan dari penampang tangkapan neutron yang sangat rendah. Emisi elektron isotop dengan nomor massa tersebut kurang umum karena stabilitas ini, sehingga memiliki kelimpahan yang lebih tinggi. 89Y memiliki nomor massa mendekati 90 dan memiliki 50 neutron di dalam intinya.

Setidaknya 32 isotop itrium sintetis telah teramati, dengan rentang nomor massa atom mulai dari 76 hingga 108. Isotop yang paling tidak stabil adalah 106Y dengan waktu paruh >150 ns (76Y memiliki waktu paruh >200 ns) dan yang paling stabil adalah 88Y dengan waktu paruh 106,626 hari. Selain dari isotop 91Y, 87Y, dan 90Y, dengan waktu paruh masing-masing 58,51 hari, 79,8 jam, dan 64 jam, semua isotop lainnya memiliki waktu paruh kurang dari satu hari dan sebagian besar kurang dari satu jam.

Isotop itrium dengan nomor massa pada atau di bawah 88 meluruh terutama melalui emisi positron (proton → neutron) untuk membentuk isotop stronsium (Z = 38). Isotop itrium dengan nomor massa pada atau di atas 90 meluruh terutama melalui emisi elektron (neutron → proton) untuk membentuk isotop zirkonium (Z = 40). Isotop dengan nomor massa pada atau di atas 97 juga diketahui memiliki jalur peluruhan lain, emisi neutron β− tertunda, yang kecil.

Itrium memiliki setidaknya 20 isomer metastabil ("tereksitasi") dengan nomor massa mulai dari 78 hingga 102. Beberapa keadaan tereksitasi 80Y dan 97Y telah teramati. Walaupun sebagian besar isomer itrium diperkirakan kurang stabil daripada keadaan dasarnya, 78mY, 84mY, 85mY, 96mY, 98m1Y, 100mY, dan 102mY memiliki waktu paruh lebih lama daripada keadaan dasarnya, karena isomer ini meluruh melalui peluruhan beta dan bukan transisi isomeris.

Sejarah
Pada tahun 1787, ahli kimia paruh waktu Carl Axel Arrhenius menemukan batu hitam yang berat di sebuah tambang tua di dekat desa Ytterby di Swedia (sekarang menjadi bagian dari Kepulauan Stockholm). Mengira itu adalah mineral tak dikenal yang mengandung unsur wolfram yang baru ditemukan, dia menamainya iterbit (ytterbite) dan mengirim sampel ke berbagai ahli kimia untuk dianalisis.

Johan Gadolin di Universitas Åbo mengidentifikasi oksida baru (atau "tanah") dalam sampel Arrhenius pada tahun 1789, dan menerbitkan analisisnya yang lengkap pada tahun 1794. Anders Gustaf Ekeberg mengonfirmasi identifikasi tersebut pada tahun 1797 dan menamai oksida baru tersebut dengan itria (yttria). Dalam beberapa dekade setelah Antoine Lavoisier mengembangkan definisi modern pertama dari unsur-unsur kimia, diyakini bahwa tanah dapat direduksi menjadi unsur-unsurnya sendiri, artinya penemuan tanah baru setara dengan penemuan unsur di dalamnya, yang dalam hal ini ialah yttrium.

Friedrich Wöhler dikreditkan dengan pertama kali mengisolasi logam itrium pada tahun 1828 dengan mereaksikan klorida yang mudah menguap yang dia yakini sebagai itrium klorida dengan kalium.

Pada tahun 1843, Carl Gustaf Mosander menemukan bahwa sampel itria mengandung tiga oksida: itrium oksida putih (itria), terbium oksida kuning (yang membingungkan, ini disebut 'erbia' pada saat itu) dan erbium oksida berwarna mawar (disebut 'terbia' pada saat itu). Oksida keempat, iterbium oksida, diisolasi pada tahun 1878 oleh Jean Charles Galissard de Marignac. Unsur-unsur baru kemudian diisolasi dari masing-masing oksida tersebut, dan masing-masing unsur diberi nama, dengan cara tertentu, dari Ytterby, desa dekat tambang tempat mereka ditemukan (lihat iterbium, terbium, dan erbium). Pada dekade berikutnya, tujuh logam baru lainnya ditemukan di "itria Gadolin". Karena itria ditemukan sebagai mineral dan bukan oksida, Martin Heinrich Klaproth menamainya gadolinit untuk menghormati Gadolin.

Sampai awal 1920-an, lambang kimia Yt digunakan untuk unsur ini, setelah itu Y mulai umum digunakan.

Pada tahun 1987, itrium barium tembaga oksida ditemukan mencapai superkonduktivitas suhu-tinggi. Ia adalah bahan kedua yang diketahui menunjukkan sifat ini, dan ia adalah bahan pertama yang diketahui mencapai superkonduktivitas di atas titik didih nitrogen (yang penting secara ekonomi).

Keterjadian

Kelimpahan
Itrium ditemukan di sebagian besar mineral tanah jarang, ditemukan di beberapa bijih uranium, tetapi tidak pernah ditemukan di kerak bumi sebagai unsur bebas. Sekitar 31 ppm kerak Bumi adalah itrium, menjadikannya unsur paling melimpah ke-28, 400 kali lebih melimpah daripada perak. Itrium ditemukan di tanah dalam konsentrasi antara 10 dan 150 ppm (rata-rata berat kering 23 ppm) dan di air laut pada 9 ppt. Sampel batuan Bulan yang dikumpulkan selama Proyek Apollo Amerika memiliki kandungan itrium yang relatif tinggi.

Itrium tidak memiliki peran biologis yang diketahui, meskipun ditemukan di sebagian besar, jika tidak semua, organisme dan cenderung terkonsentrasi di hati, ginjal, limpa, paru-paru, dan tulang manusia. Biasanya, sesedikit  ditemukan di seluruh tubuh manusia; ASI manusia mengandung 4 ppm. Itrium dapat ditemukan pada tanaman yang dapat dimakan dalam konsentrasi antara 20 ppm dan 100 ppm (berat segar), dengan kubis memiliki jumlah terbesar. Dengan sebanyak 700 ppm, biji tumbuhan berkayu memiliki konsentrasi tertinggi yang diketahui.

 ada laporan penemuan cadangan unsur tanah jarang yang sangat besar di sebuah pulau kecil di Jepang. Pulau Minami-Torishima, juga dikenal sebagai Pulau Marcus, digambarkan memiliki "potensi luar biasa" untuk unsur tanah jarang dan itrium (rare-earth elements and yttrium, REY), menurut sebuah penelitian yang diterbitkan dalam Scientific Reports. "Lumpur yang kaya REY ini memiliki potensi besar sebagai sumber logam tanah jarang karena jumlah yang sangat besar tersedia dan fitur mineraloginya yang menguntungkan," tulis studi tersebut. Studi tersebut menunjukkan bahwa lebih dari  unsur tanah jarang dapat "dieksploitasi dalam waktu dekat". Termasuk itrium (Y), yang digunakan dalam produk seperti lensa kamera dan layar ponsel, unsur tanah jarang yang ditemukan adalah europium (Eu), terbium (Tb), dan disprosium (Dy).

Produksi
Karena itrium secara kimiawi mirip dengan lantanida, itrium terdapat dalam bijih yang sama (mineral tanah jarang) dan diekstraksi dengan proses pemurnian yang sama. Terdapat sedikit perbedaan antara unsur tanah jarang ringan (light rare-earth elements, LREE) dan berat (heavy rare-earth elements, HREE), tetapi perbedaannya tidaklah signifikan. Itrium terkonsentrasi pada golongan HREE karena ukuran ionnya, meskipun memiliki massa atom yang lebih rendah.

Unsur tanah jarang (rare-earth elements, REE) berasal dari empat sumber utama:
 Bijih yang mengandung karbonat dan fluorida seperti LREE bastnäsit ([(Ce, La, dll.)(CO3)F]) mengandung rata-rata 0,1% dibandingkan dengan 99,9% untuk 16 REE lainnya. Sumber utama bastnäsit dari tahun 1960-an hingga 1990-an adalah tambang tanah jarang Mountain Pass di California, menjadikan Amerika Serikat produsen REE terbesar selama periode itu. Nama "bastnäsit" sebenarnya adalah nama golongan, dan akhiran Levinson digunakan dalam nama mineral yang benar, misalnya, bästnasit-(Y) memiliki Y sebagai unsur yang berlaku.
 Monasit ([(Ce, La, dll.)PO4]), yang sebagian besar adalah fosfat, adalah endapan placer pasir yang dihasilkan oleh transportasi dan pemisahan gravitasi dari granit yang terkikis. Monasit sebagai bijih LREE mengandung 2% (atau 3%) itrium. Deposit terbesar ditemukan di India dan Brasil pada awal abad ke-20, menjadikan kedua negara tersebut sebagai produsen itrium terbesar pada paruh pertama abad itu. Dari golongan monasit, anggota dominan-Ce, monasit-(Ce) adalah yang paling umum.
 Xenotim, sebuah REE fosfat, adalah bijih HREE utama yang mengandung itrium sebanyak 60% sebagai itrium fosfat (YPO4). Ini berlaku untuk xenotim-(Y). Tambang terbesar adalah deposit Bayan Obo di Tiongkok, menjadikan Tiongkok sebagai pengekspor HREE terbesar sejak penutupan tambang Mountain Pass pada 1990-an.
 Lempung penyerap ion atau lempung Lognan adalah produk pelapukan granit dan hanya mengandung 1% REE. Konsentrat bijih akhir dapat mengandung itrium sebanyak 8%. Lempung penyerap ion sebagian besar berada di Tiongkok selatan. Itrium juga ditemukan di samarskit dan fergusonit (yang juga merupakan singkatan dari nama golongannya).

Salah satu metode untuk mendapatkan itrium murni dari bijih oksida campuran adalah dengan melarutkan oksida dalam asam sulfat dan memfraksionasinya dengan kromatografi pertukaran ion. Dengan penambahan asam oksalat, itrium oksalat akan mengendap. Oksalat tersebut diubah menjadi oksida dengan pemanasan di bawah oksigen. Dengan mereaksikan itrium oksida yang dihasilkan dengan hidrogen fluorida, makan akan diperoleh itrium fluorida. Ketika garam amonium kuaterner digunakan sebagai ekstraktan, sebagian besar itrium akan tetap berada dalam fase berair. Ketika ion lawan adalah nitrat, lantanida ringan dihilangkan, dan ketika ion lawan adalah tiosianat, lantanida berat dihilangkan. Dengan cara ini, garam itrium dengan kemurnian 99,999% akan diperoleh. Dalam situasi biasa, di mana itrium berada dalam campuran yang beratnya dua pertiga lantanida, itrium harus dihilangkan sesegera mungkin untuk memudahkan pemisahan unsur-unsur yang tersisa.

Produksi itrium oksida dunia tahunan telah mencapai  pada tahun 2001; pada tahun 2014 meningkat menjadi . Cadangan itrium oksida global diperkirakan pada tahun 2014 lebih dari . Negara-negara terkemuka untuk cadangan ini ialah Amerika Serikat, Australia, Brasil, India, dan Tiongkok. Hanya beberapa ton logam itrium yang diproduksi setiap tahun dengan mereduksi itrium fluorida menjadi spons logam dengan paduan kalsium magnesium. Suhu tanur busur yang lebih besar dari 1.600 °C cukup untuk melelehkan itrium.

Aplikasi

Konsumen

Komponen merah pada tabung sinar katoda televisi berwarna biasanya dipancarkan dari kisi inang itria () atau itrium oksida sulfida () yang didoping dengan fosfor kation europium (III) (Eu3+). Warna merah itu sendiri dipancarkan dari europium, sedangkan itrium mengumpulkan energi dari penembak elektron dan meneruskannya ke fosfor. Senyawa itrium dapat berfungsi sebagai kisi inang untuk doping dengan kation lantanida yang berbeda. Tb3+ dapat digunakan sebagai agen doping untuk menghasilkan luminesensi hijau. Dengan demikian senyawa itrium seperti garnet aluminium itrium (YAG) berguna untuk fosfor dan merupakan komponen penting dari LED putih.

Itria digunakan sebagai aditif penyinteran dalam produksi silikon nitrida berpori.

Senyawa itrium digunakan sebagai katalis untuk polimerisasi etilena. Sebagai logam, itrium digunakan pada elektroda beberapa busi berperforma tinggi. Itrium digunakan dalam mantel gas untuk lentera propana sebagai pengganti torium, yang bersifat radioaktif.

Yang sedang dikembangkan saat ini adalah zirkonia yang distabilkan dengan itrium sebagai elektrolit padat dan sebagai sensor oksigen dalam sistem pembuangan mobil.

Garnet

Itrium digunakan dalam produksi berbagai macam garnet sintetis, dan itria digunakan untuk membuat garnet besi itrium ( atau YIG), yang merupakan filter gelombang mikro yang sangat efektif yang baru-baru ini terbukti memiliki interaksi magnetik yang lebih kompleks dan rentang yang lebih panjang daripada yang dipahami selama empat dekade sebelumnya. Garnet itrium, besi, aluminium, dan gadolinium (misalnya  dan ) memiliki sifat magnetik yang penting. YIG juga sangat efisien sebagai pemancar dan transduser energi akustik. Garnet aluminium itrium ( atau YAG) memiliki kekerasan 8,5 dan juga digunakan sebagai batu permata dalam perhiasan (berlian tiruan). Kristal garnet aluminium itrium yang didoping serium (YAG:Ce) digunakan sebagai fosfor untuk membuat LED putih.

YAG, itria, itrium litium fluorida (), dan itrium ortovanadat () digunakan dalam kombinasi dengan dopan seperti neodimium, erbium, iterbium pada laser inframerah-dekat. Laser YAG dapat beroperasi dengan daya tinggi dan digunakan untuk mengebor dan memotong logam. Kristal tunggal YAG yang didoping biasanya diproduksi melalui proses Czochralski.

Peningkat bahan
Sejumlah kecil itrium (0,1 hingga 0,2%) telah digunakan untuk mengurangi ukuran butir kromium, molibdenum, titanium, dan zirkonium. Itrium digunakan untuk meningkatkan kekuatan paduan aluminium dan magnesium. Penambahan itrium pada paduan umumnya meningkatkan kemampuan kerja, menambah ketahanan terhadap rekristalisasi suhu tinggi, dan secara signifikan meningkatkan ketahanan terhadap oksidasi suhu tinggi (lihat pembahasan nodul grafit di bawah).

Itrium dapat digunakan untuk mendeoksidasi vanadium dan logam nonfero lainnya. Itria dapat menstabilkan bentuk kubik zirkonia dalam perhiasan.

Itrium telah dipelajari sebagai nodulator pada besi tuang ulet, membentuk grafit menjadi nodul kompak, dan bukan serpihan untuk meningkatkan keuletan dan ketahanan lelah. Memiliki titik lebur yang tinggi, itrium oksida digunakan di beberapa keramik dan kaca untuk memberikan ketahanan terhadap kejutan dan sifat ekspansi termal yang rendah. Sifat yang sama membuat kaca seperti itu berguna dalam lensa kamera.

Medis
Isotop radioaktif itrium-90 digunakan dalam obat-obatan seperti Yttrium Y 90-DOTA-tyr3-octreotide dan Yttrium Y 90 ibritumomab tiuxetan untuk pengobatan berbagai jenis kanker, termasuk kanker limfoma, leukemia, hati, ovarium, kolorektal, pankreas, dan tulang. Ia bekerja dengan mengikuti antibodi monoklonal, yang pada gilirannya mengikat sel kanker dan membunuhnya melalui radiasi β intens dari itrium-90 (lihat terapi antibodi monoklonal).<ref>{{cite journal|journal = Cancer Research|volume =64|pages = 6200–6206|date =2004|title = A Single Treatment of Yttrium-90-labeled CHX-A–C6.5 Diabody Inhibits the Growth of Established Human Tumor Xenografts in Immunodeficient Mice|author1 = Adams, Gregory P.|doi = 10.1158/0008-5472.CAN-03-2382|pmid = 15342405|issue = 17|author2 =Shaller, C. C.|author3 =Dadachova, E.|author4 =Simmons, H. H.|author5 =Horak, E. M.|author6 =Tesfaye, A.|author7 =Klein-Szanto A. J.|author8 =Marks, J. D.|author9 =Brechbiel, M. W.|author10 =Weiner, L. M.|s2cid =34205736|display-authors=1}}
</ref>

Sebuah teknik yang disebut radioembolisasi digunakan untuk mengobati karsinoma hepatoseluler dan metastasis hati. Radioembolisasi adalah terapi kanker rendah toksisitas yang menargetkan hati yang menggunakan jutaan manik-manik kecil yang terbuat dari kaca atau resin yang mengandung itrium-90. Mikrosfer radioaktif dikirim langsung ke pembuluh darah yang memberi makan tumor/segmen atau lobus hati tertentu. Ia bersifat invasif minimal dan pasien biasanya dapat dipulangkan setelah beberapa jam. Prosedur ini mungkin tidak menghilangkan semua tumor di seluruh hati, tetapi bekerja pada satu segmen atau satu lobus pada satu waktu dan mungkin memerlukan beberapa prosedur. Lihat juga radioembolisasi pada kasus sirosis gabungan dan karsinoma hepatoseluler.

Jarum yang terbuat dari itrium-90, yang dapat memotong lebih akurat daripada pisau bedah, telah digunakan untuk memutus saraf transmisi rasa sakit di sumsum tulang belakang, dan itrium-90 juga digunakan untuk melakukan sinovektomi radionuklida dalam pengobatan sendi yang meradang, terutama lutut, pada penderita kondisi seperti rheumatoid arthritis.

Laser garnet aluminium itrium yang didoping neodimium telah digunakan dalam percobaan prostatektomi radikal berbantuan robot pada gigi taring dalam upaya untuk mengurangi kerusakan saraf dan jaringan kolateral, dan laser yang didoping erbium mulai digunakan untuk pelapisan kulit kosmetik.
Superkonduktor

Itrium adalah bahan utama dalam superkonduktor itrium barium tembaga oksida (YBa2Cu3O7, alias 'YBCO' atau '1-2-3') yang dikembangkan di Universitas Alabama dan Universitas Houston pada tahun 1987. Superkonduktor ini terkenal karena pengoperasian superkonduktivitas suhu di atas titik didih nitrogen cair (77,1 K). Karena nitrogen cair lebih murah daripada helium cair yang diperlukan untuk superkonduktor logam, biaya pengoperasian untuk aplikasinya akan lebih sedikit.

Bahan superkonduktor sebenarnya sering ditulis sebagai YBa2Cu3O7–d, di mana d harus kurang dari 0,7 untuk superkonduktivitas. Alasan untuk ini masih belum jelas, tetapi diketahui bahwa kekosongan hanya terjadi di tempat-tempat tertentu di kristal, bidang oksida tembaga, dan rantai, yang menimbulkan keadaan oksidasi yang aneh dari atom tembaga, yang entah bagaimana mengarah pada perilaku superkonduktor.

Teori superkonduktivitas suhu rendah telah dipahami dengan baik sejak teori BCS tahun 1957. Teori ini didasarkan pada kekhasan interaksi antara dua elektron dalam kisi kristal. Namun, teori BCS tidak menjelaskan superkonduktivitas suhu tinggi, dan mekanisme tepatnya masih menjadi misteri. Yang diketahui adalah bahwa komposisi bahan tembaga-oksida harus dikontrol secara tepat agar superkonduktivitas dapat terjadi.

Superkonduktor ini adalah mineral berwarna hitam dan hijau, multikristal, dan multifase. Para peneliti sedang mempelajari kelas bahan yang dikenal sebagai perovskit yang merupakan kombinasi alternatif dari unsur-unsur ini, berharap dapat mengembangkan superkonduktor suhu-tinggi yang praktis.

Baterai litium
Itrium digunakan dalam jumlah kecil pada katoda beberapa baterai litium besi fosfat (LFP), yang kemudian biasa disebut kimia LiFeYPO4, atau LYP. Mirip dengan LFP, baterai LYP menawarkan kepadatan energi yang tinggi, keamanan yang baik, dan masa pakai yang lama. Tetapi LYP menawarkan stabilitas katoda yang lebih tinggi, dan memperpanjang masa pakai baterai, dengan melindungi struktur fisik katoda, terutama pada suhu yang lebih tinggi dan arus pengisian/pengosongan yang lebih tinggi. Baterai LYP digunakan dalam aplikasi stasioner (sistem surya off-grid), kendaraan listrik (beberapa mobil), serta aplikasi lain (kapal selam, kapal), mirip dengan baterai LFP, tetapi seringkali dengan peningkatan keselamatan dan waktu siklus hidup. Sel LYP pada dasarnya memiliki voltase nominal yang sama dengan LFP; 3,25V, tetapi tegangan pengisian maksimum adalah 4,0V, dan karakteristik pengisian dan pengosongan sangatlah mirip.
Aplikasi lainnya
Pada tahun 2009, Profesor Mas Subramanian dan rekannya di Universitas Negeri Oregon menemukan bahwa itrium dapat digabungkan dengan indium dan mangan untuk membentuk pigmen yang sangat biru, tidak beracun, lengai, dan tahan pudar, yaitu biru YInMn, pigmen biru baru pertama yang ditemukan dalam 200 tahun terakhir.
Pencegahan
Saat ini, itrium tidak memiliki peran biologis yang diketahui, dan dapat sangat beracun bagi manusia, hewan, dan tumbuhan.

Senyawa itrium yang larut dalam air dianggap agak beracun, sedangkan senyawanya yang tidak larut tidak beracun. Dalam percobaan pada hewan, itrium dan senyawanya menyebabkan kerusakan paru-paru dan hati, meskipun toksisitas bervariasi dengan senyawa itrium yang berbeda. Pada tikus, inhalasi itrium sitrat menyebabkan edema paru dan dispnea, sedangkan inhalasi itrium klorida menyebabkan edema hati, efusi pleura, dan hiperemia paru.

Paparan senyawa itrium pada manusia dapat menyebabkan penyakit paru-paru. Pekerja yang terpapar debu itrium europium vanadat di udara mengalami iritasi ringan pada mata, kulit, dan saluran pernapasan bagian atas—meskipun hal ini mungkin disebabkan oleh kandungan vanadium dan bukan itrium. Paparan akut terhadap senyawa trium dapat menyebabkan sesak napas, batuk, nyeri dada, dan sianosis. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja (OSHA) membatasi paparan itrium di tempat kerja hingga  selama 8 jam kerja. Batas paparan yang direkomendasikan (recommended exposure limit, REL) Institut Nasional untuk Keselamatan dan Kesehatan Kerja (NIOSH) adalah  selama 8 jam kerja. Pada kadar , itrium langsung berbahaya bagi kehidupan dan kesehatan. Debu itrium sangat mudah terbakar.
Lihat pula

Catatan

Referensi

Bibliografi

 
 
 
 

 
 

Bacaan lebih lanjut

 
 

Pranala luar
  Yttrium oleh Paul C.W. Chu di acs.org
  Yttrium di The Periodic Table of Videos'' (Universitas Nottingham)
 
  Encyclopedia of Geochemistry - Yttrium

 
Unsur kimia
Logam transisi
Unsur golongan 3
Deoksidator
Unsur kimia dengan struktur padat heksagon