Yttrium
Historia

Tarina yttriumin löytymisestä alkaa vuonna 1787 Ytterbyn kaivoksesta, joka sijaitsi Ruotsissa, Vaxholmin kunnan Resarön saaressa, ja josta hankittiin paikalliselle keramiikkateollisuudelle korkealaatuista raaka-ainetta. Harrastelijageologi luutnantti Carl Axel Arrhenius, Vaxholmin varuskunnasta, huomasi tutkiessaan mineraaleja kyseisessä kaivoksessa, että pegmatiitin lohkeamassa kvartsin ja maasälvän päällä oli jotain hiilenkaltaista mustaa, mutta raskasta ainetta. Hän ajatteli aineen sisältävän juuri löydettyä uutta alkuainetta volframia. Arrhenius kutsui mustaa mineraalia ytterbiitiksi Ytterbyn kaivoksen mukaan ja lähetti siitä näytteitä muutamille tutkijoille.
Tukholmalainen kaivostarkastaja Bengt Reinhold Geijer (1758–1815) suoritti Arrheniuksen ottamalle mineraalinäytteelle karkean analyysin. Hän totesi, että näyte sisältää rautaa ja arveli, että se saattaisi sisältää myös volframia. Kokenut kemisti Sven Rinman (1720–1792) ei myöskään pystynyt sen paremmin analysoimaan näytettä.
Arrhenius kuitenkin toimitti näytteen mineraalista Turun akatemian kemian professorille Johan Gadolinille, joka oli aikaisemmin työskennellyt kemian professorina Uppsalan yliopistossa. Gadolinin huolelliset tutkimukset osoittivat, että mineraalissa oli uusi, alumiini- ja kalsiumoksidia muistuttava maametallioksidi. Vuonna 1794 Gadolin totesikin, että näyte sisältää todennäköisemmin:
”31 osaa piioksidia, 19 osaa alumiinioksidia, 12 osaa rautaoksidia ja 38 osaa tuntematonta maametallioksidia.” -Johan Gadolin 1794
Ruotsalainen kemisti Anders Gustaf Ekeberg vahvisti Gadolinin tulokset tuntemattomasta maametallioksidista vuonna 1797. Ekeberg ehdotti uudelle maametallioksidille nimeä yttria, ja siten uusi metalli nimettiin yttriumiksi Ytterbyn kylän mukaan.
Gadolin suoritti tarkkoja kokeita yttrialle (yttriumoksidi) ja havaitsi, että sen sulamispiste on korkea ja booraksin kanssa se muodosti väritöntä lasia (nämä ovat harvinaisille maametalleille tyypillisiä ominaisuuksia).
Gadolin ja Ekeberg eivät huomanneet, että heidän ensimmäiset analyysinsa mineraalinäytteestä olivat virheellisiä. Aine, jota kumpikin piti alumiinioksidina, olikin itse asiassa berylliumoksidia. Berylliumin löysikin virallisesti ranskalainen kemisti Louis Nicolas Vauquelin vuonna 1798. Myöhemmin Ekeberg vahvisti, että heidän tutkimassaan näytteessä olikin alumiinioksidin tilalla berylliumoksidia.
Yttriumin löytö merkitsi kuitenkin alkusysäystä muiden harvinaisten maametallien etsimiselle, sillä vuonna 1843 C. G. Mosander huomasi, ettei Gadolinin löytö ollut puhdas aine vaan seos. Yttriumoksidin lisäksi näyte sisälsi harvinaisten maametallien oksideja. Mosander itse löysi terbiumin ja erbiumin. Myöhemmin todettiin, että myöskään Mosanderin löytämät aineet eivät olleet puhtaita, vaan niistä löytyi vielä kuutta muuta eri alkuainetta: ytterbium, skandium, tulium, holmium, dysprosium ja lutetium. Nämä metallit löydettiin erikseen myöhempinä vuosina.
Johan Gadolinia pidetään kuitenkin henkilönä, joka ensimmäisenä löysi yttrium-alkuaineen. Hän myös on ainoa suomalainen, joka on ensimmäisenä maailmassa löytänyt uuden alkuaineen.
Vuonna 1800 Martin Klaproth uudelleen nimesikin Arrheniuksen löytämän ja nimeämän ytterbiittimineraalin gadoliniitiksi Johan Gadolinin kunniaksi. Gadoliniitti on kemialliselta koostumukseltaan Y2FeBe2Si2O10 (yttrium-rauta-berylliumsilikaattimineraali). Vuonna 1880 sveitsiläinen kemisti Jean Charles Galissard de Marignac tutki gadoliniittimineraalia ja havaitsi spektroskopiatutkimuksissaan todisteita uudesta alkuaineesta, jota vuodesta 1886 eteenpäin kutsuttaisiin gadoliniumiksi (kem. lyhenne Gd).
Vuonna 1828 berliiniläinen kemisti Friedrich Wöhler onnistui erottamaan yttriummetallin raakamuodossa. Vuonna 1953 Frank Spedding Iowan Ames-laboratoriosta tuotti erittäin puhdasta yttriumia ioninvaihtotekniikalla.
Yttriumjauhe saattaa räjähtää hapen vaikutuksesta korkeissa lämpötiloissa. Laboratoriokokeissa on havaittu, että suuret annokset yttriumia ovat myrkyllisiä rotille.