Yttrium

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Sc

Y

La

StronciumYttriumZirkonium

[Kr] 4d1 5s2

89 Y
39
↓Periodická tabulka prvků↓
Obecné
Název (lat.), značka, číslo Yttrium (Yttrium), Y , 39
Registrační číslo CAS 7440-65-6
Umístění v PSP 3 skupina,

5. perioda, blok d

Char. skupina Přechodné kovy
Hmotnostní zlomekzem. kůře 28,1 až 34 ppm
Konc. v mořské vodě 0,0003 mg/l
Počet přírodních izotopů 1
Vzhled Šedý až stříbřitě bílý přechodný kov
Yttrium
[[Soubor:|255px|Emisní spektrum]]
Atomové vlastnosti
Rel. at. hmotnost 88,90585
Atomový poloměr 180 pm
Kovalentní poloměr 190 pm
van der Waalsův poloměr pm
Elektronová konfigurace [Kr] 4d1 5s2
Elektronů v hladinách 2, 8, 18, 9, 2
Oxidační číslo I, II, III
Fyzikální vlastnosti
Skupenství Pevné
Krystalová struktura Šesterečná
Hustota 4,472 g/cm3
Kritická hustota {{{kritická hustota}}} g cm−3
Tvrdost (Mohsova stupnice)
Magnetické chování Paramagnetický
Měrná magnetická susceptibilita {{{magnetická susceptibilita}}}
Teplota tání 1525,85 °C (1799 K)
Teplota varu 3335,85 °C (3609 K)
Kritická teplota {{{kritická teplota c}}} °C ({{{kritická teplota k}}} K)
Teplota trojného bodu {{{teplota trojného bodu c}}} °C ({{{teplota trojného bodu k}}} K)
Teplota přechodu do supravodivého stavu {{{teplota supravodivosti}}}
Teplota změny krystalové modifikace {{{teplota změny modifikace}}}
Tlak trojného bodu {{{tlak trojného bodu}}} kPa
Kritický tlak {{{kritický tlak}}} kPa
Molární objem 19,88 · 10−6 m3/mol
Dynamický viskozitní koeficient {{{dynamický viskozitní koef.}}}
Kinematický viskozitní koeficient {{{kinematický viskozitní koef.}}}
Tlak nasycené páry 100 Pa při 2320K
Rychlost zvuku 3300 m/s
Index lomu {{{index lomu}}}
Relativní permitivita {{{relativní permitivita}}}
Elektrická vodivost 1,66 × 106 S·m−1
Měrný elektrický odpor 596 nΩ·m
Teplotní součinitel el. odporu {{{součinitel elektrického odporu}}}
Tepelná vodivost 17,2 W·m−1·K−1
Povrchové napětí {{{povrchové napětí}}}
Termodynamické vlastnosti
Skupenské teplo tání 11,42 KJ/mol
Specifické teplo tání {{{spec. teplo tání}}}
Skupenské teplo varu 365 KJ/mol
Specifické teplo varu {{{spec. teplo varu}}}
Molární atomizační entalpie {{{molární atomizační entalpie}}}
Entalpie fázové přeměny modifikace {{{entalpie fázové přeměny modifikace}}}
absolutní entropie {{{absolutní entropie}}}
Měrná tepelná kapacita 26,53 Jmol-1K-1
Molární tepelná kapacita {{{molární tepelná kapacita}}}
Spalné teplo na m³
Spalné teplo na kg
Různé
Van der Waalsovy konstanty {{{van der Waalsovy konstanty}}}
Teplotní součinitel délkové roztažnosti {{{součinitel délkové roztažnosti}}}
Redoxní potenciál -2,37 V
Elektronegativita 1,22 (Paulingova stupnice)
Ionizační energie 1: 600 KJ/mol
2: 1180 KJ/mol
3: 1980 KJ/mol
Iontový poloměr 92 pm
Izotopy
izo výskyt t1/2 rozpad en. MeV prod.
87Y umělý 3,35 dne ε - 87Sr
γ 0,48 87Sr
88Y umělý 106,6 dne ε - 88Sr
γ 1,83 88Sr
89Y 100% je stabilní s 50 neutrony
90Y umělý 2,67 dne β 2,28 90Zr
γ 2,18 90Zr
91Y umělý 58,5 dne β 1,54 91Zr
γ 1,20 91Zr
Bezpečnost


R-věty R11
S-věty S7/9, S16, S33
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP.

Yttrium (chemická značka Y, latinsky Yttrium) je šedý až stříbřitě bílý, přechodný kovový prvek, chemicky silně příbuzný prvkům skupiny lanthanoidů. Hlavní uplatnění nalézá ve výrobě barevných televizních obrazovek.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Yttrium je stříbřitě bílý, středně tvrdý, poměrně vzácný přechodný kov.

Vůči působení vzdušného kyslíku je poměrně stálé, pouze v práškovité formě podléhá za vyšších teplot spontánní oxidaci. Odolává i působení vody, ale snadno se rozpouští ve zředěných minerálních kyselinách, především v kyselině chlorovodíkové (HCl).

Ve sloučeninách se vyskytuje prakticky pouze v mocenství Y3+.

Bylo objeveno v roce 1794 švédským chemikem Johanem Gadolinem a poprvé bylo v čisté formě izolováno Friedrichem Wohlerem roku 1828. Název získalo podle obce Ytterby u Stockholmu, kde geolog Carl Axel Arrhennius nalezl v roce 1787 do té doby neznámý nerost, který dal Gadolinovi k prozkoumání. Obdobně dostalo název i ytterbium, terbium a erbium.

Výskyt a výroba[editovat | editovat zdroj]

Yttrium je v zemské kůře obsaženo v množství přibližně 28–4 mg/kg. V mořské vodě je jeho koncentrace kolem 0,000 3 mg/l. Ve vesmíru připadá jeden atom yttria na 10 miliard atomů vodíku.

V přírodě se yttrium vyskytuje pouze ve formě sloučenin. Neexistují ani minerály obsahující čisté yttrium, ale vždy se jedná o směsné minerály, které obsahují lanthanoidy a v některých případech je yttrium přítomno v uranových rudách. Nejznámějšími průmyslově využívanými surovinami jsou monazitové písky, v nichž převládají fosforečnany ceru a lanthanu a bastnäsity – směsné fluorouhličitany prvků vzácných zemin.

Velká ložiska těchto rud se nalézají v USA, Číně a Vietnamu. Významným zdrojem jsou i fosfátové suroviny – apatity z poloostrova Kola v Rusku.

Vzhledem k omezené dostupnosti hrozí v nejbližších letech kritický nedostatek zdrojů prvku pro technologické využití.[1]

Průmyslová výroba yttria vychází obvykle z lanthanoidových rud. Hornina se louží směsí kyseliny sírové a chlorovodíkové a ze vzniklého roztoku solí se přídavkem hydroxidu sodného vysráží hydroxidy yttria a lanthanoidů.

Separace jednotlivých prvků se provádí řadou různých postupů – kapalinovou extrakcí komplexních solí, iontovou chromatografií nebo selektivním srážením nerozpustných komplexních solí.

Příprava čistého kovu obvykle probíhá redukcí solí yttria kovovým vápníkem. Redukci fluoridu yttritého popisuje rovnice:

2 YF3 + 3 Ca → 2 Y + 3 CaF2

Použití a sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Většina světové produkce yttria slouží v současné době jako základní materiál při syntéze luminoforů pro výrobu obrazovek barevných televizorů. Společně s oxidy europia se sloučeniny yttria nanášejí na vnitřní stranu televizní obrazovky, kde po dopadu urychleného elektronu vydávají červené luminiscenční záření.

Oxidy železa, hliníku a yttria (granáty) Y3Fe5O12 a Y3Al5O12 mají tvrdost až 8,5 Mohsovy stupnice a používají se při výrobě šperků jako levná náhrada diamantu. Nacházejí uplatnění i jako snímací členy akustické energie a při výrobě infračervených laserů.

V metalurgii se přídavky malého množství yttria do slitin hliníku a hořčíku (duralů) značně zvyšuje jejich pevnost. Litina s obsahem yttria získává značně vyšší tvárnost a kujnost – tzv. kujná litina. Při výrobě vanadu a některých dalších neželezných kovů slouží yttrium k odstraňování kyslíku – deoxidaci vyráběného kovu.

Při výrobě skla a keramiky působí přídavky oxidu yttritého zvýšení bodu tání, zlepšují odolnost proti tepelnému šoku a snižují tepelnou roztažnost produktu .

Sloučenina (Y1,2Ba0,8CuO4) vykazuje supravodivé vlastnosti i při teplotách kolem 90 K, tedy nad bodem varu kapalného dusíku a je proto perspektivním materiálem pro výrobu prakticky využitelných supravodivých materiálů.

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9
  1. (anglicky) Energy Department Releases New Critical Materials Strategy, 15. prosinec 2010

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

  • Kategorie Yttrium ve Wikimedia Commons
  • Slovníkové heslo yttrium ve Wikislovníku



Periodická tabulka chemických prvků
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H (přehled) He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
 
*Lanthanoidy  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
**Aktinoidy  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Skupiny prvků: Kovy · Nekovy · Polokovy | Blok s · Blok p · Blok d · Blok f