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 ՎելերոմիCRC contributors (2007–2008). "Yttrium". In Lide, David R. CRC Handbook of Chemistry and Physics 4. New York: CRC Press. p. 41. ISBN 978-0-8493-0488-0. կողմից։

 Բնությոն մեջ 
Իտրիումը լանթանի քիմիական անալոգն է<ref name= </refGreenwood 1997, p. 946: 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, ՄալազիայումИттрий :: Группа AMT&C։

 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 °CРедкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 277. — 671 с. — 100 000 экз.: 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 
thumb
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:

 Իզոտոպներ  Կայունություն  Տրոհման էներգիա ՄէՎ Սպին  Տրոհում  Հաճախականություն %77Y  63 ms 11,0   K/β+ = 100   79Y  14,8 s  7,1 (K/β+), 1,3 (Kp)  (5/2+)  K/β+ = 100, Kp = ?   80Y  35 s  9,1  (3,4,5)  K/β+ = 100   81Y  70,4 s  5,51  (5/2+)  K/β+ = 100   82Y  9,5 s  7,82  1+  K/β+ = 100   83Y  7,08 min  4,47  (9/2+)  K/β+ = 100   83m1Y  2,85 min  4,532 (K/β+), 0,062 (IT)  (3/2−)  K/β+ = 60, IT = 40   84Y  4,6 s  6,49  1+  K/β+ = 100   84m1Y  39,5 min  6,49  (5−)  K/β+ = 100   85Y  2,68 h  3,25  (1/2) -  K/β+ = 100   85m1Y  4,86 h  3,27 (K/β+), 0,02 (IT)  9/2+  K/β+ = 100, IT < 2 × 10−3   86Y  14,74 h  5,24  4−  K/β+ = 100   86m1Y  48 min  0,218 (IT), 5,458 (K/β+)  (8+)  IT = 99,31, K/β+ = 0,69   87Y  79,8 h  1,862  1/2−  K/β+ = 100   87m1Y  13,37 h  0,381 (IT), 2,243 (K/β+)  9/2+  IT = 98,43, K/β+ = 1,57   88Y  106,65 d  3,623  4−  K/β+ = 100   88m1Y  13,9 ms   (8) +  IT = 100   89Y  stabil   1/2−     10089m1Y  16,06 s  0,909  9/2+  IT = 100   90Y  64,00 h  2,282  2−  β− = 100   90m1Y  3,19 h  0,682 (IT), 2,964 (β−)  7+  IT = 99,9982, β− = 0,0018   91Y  58,51 d   1/2−  β− = 100   91m1Y  49,71 min   9/2+  IT = 100, β− < 1,5   92Y  3,54 h  3,639  2−  β− = 100   93Y  10,18 h  2,893  1/2−  β− = 100   93m1Y  0,82 s  0,759  7/2+  IT = 100   94Y  18,7 min  4,919  2−  β− = 100   95Y  10,3 min  4,420  1/2−  β− = 100   96Y  5,34 s  7,087  0−  β− = 100   96m1Y  9,6 s  7,087  (8+)  β− ≈ 100   97Y  3,75 s  6,688 (β−), 1,108 (β−n)  (1/2−)  β− = 100, β−n = 0,055   97m1Y  1,17 s  7,356 (β−), 0,668 (IT), 1,776 (β−n)  9/2+  β−>99,3, IT<0,7, β−n<0,08   97m2Y  142 ms  3,523 (IT), 10,211 (β−)  27/2−  IT>80, β−<20   98Y  0,584 s  8,830 (β−), 2,443 (β−n)  0−  β− = 100, β−n = 0,33   98m1Y  2 s  8,830 (β−), 0,0 (IT), 2,443 (β−n)  4, 5  β− = 90, IT<20, β− = 3,4   99Y  1,470 s  7,567 (β−), 2,990 (β−n)  5/2+  β− = 100, β−n = 1,9   100Y  0,735 s  9,31 (β−), 2,40 (β−n)  1−,2−  β− = 100, β−n = 0,92   100m1Y  0,94 s  9,31 (β−)  3, 4, 5  β− = 100   101Y  0,45 s  8,55 (β−), 3,62 (β−n)  5/2+  β− = 100, β−n = 1,94   102Y  0,36 s  9,85 (β−)  low  β− = 100   102m1Y  0,3 s  9,85 (β−)  high  β− = 100   103Y  0,23 s  9,6 (β−), 4,9 (β−n)  5/2+  β− = 100, β−n = 8   104Y   11,8 (β−)   β− = 100   

 Կիրառություն 
thumb
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

Կատեգորիա:Անցումային մետաղներ
Կատեգորիա:Իտրիում