| Yttrium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ↓ Periodická tabulka ↓ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 👁 Image | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Obecné | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Název, značka, číslo | Yttrium, Y, 39 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cizojazyčné názvy | lat. Yttrium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skupina, perioda, blok | 3. skupina,5. perioda,blok d | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chemická skupina | Přechodné kovy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Koncentrace v zemské kůře | 28,1 až 34ppm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Koncentrace v mořské vodě | 0,0003mg/l | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vzhled | Šedý až stříbřitě bílý přechodný kov | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identifikace | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Registrační číslo CAS | 7440-65-6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomové vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Relativní atomová hmotnost | 88,90585 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomový poloměr | 180pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalentní poloměr | 190pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Iontový poloměr | 92pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronová konfigurace | [Kr] 4d1 5s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidační čísla | I, II, III | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativita (Paulingova stupnice) | 1,22 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionizační energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| První | 600 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Druhá | 1180 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Třetí | 1980 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Látkové vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Krystalografická soustava | Šesterečná | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molární objem | 19,88×10−6m3/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mechanické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hustota | 4,472 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skupenství | Pevné | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tlak syté páry | 100 Pa při 2320K | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rychlost zvuku | 3300m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Termické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tepelná vodivost | 17,2W⋅m−1⋅K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Termodynamické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota tání | 1525,85°C (1 799K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota varu | 3335,85°C (3 609K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skupenské teplo tání | 11,42 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skupenské teplo varu | 365 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Měrná tepelná kapacita | 26,53 Jmol−1K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektromagnetické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrická vodivost | 1,66×106S/m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Měrný elektrický odpor | 596 nΩ·m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standardní elektrodový potenciál | -2,37V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetické chování | Paramagnetický | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 👁 Image | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bezpečnost | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| [1] Nebezpečí[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| R-věty | R11 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| S-věty | S7/9, S16, S33 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Izotopy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25°C, 100kPa). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 vkyselině chlorovodíkové (HCl).
Ve sloučeninách se vyskytuje prakticky pouze v mocenství Y3+.
Bylo objeveno vroce 1794 finským chemikem Johanem Gadolinem a poprvé bylo včisté formě izolováno Friedrichem Wöhlerem roku 1828. Název získalo podle obce Ytterby u Stockholmu, kde geolog Carl Axel Arrhenius nalezl vroce 1787 do té doby neznámý nerost, který dal Gadolinovi kprozkoumání. Obdobně dostalo název i ytterbium, terbium a erbium.
Výskyt a výroba
[editovat | editovat zdroj]Yttrium je vzemské kůře obsaženo v množství přibližně 28–40mg/kg. V mořské vodě je jeho koncentrace kolem 0,000 3mg/l. Ve vesmíru připadá jeden atom yttria na 10miliard atomů vodíku.
Vzemské kůře se čisté yttrium nenachází. Vyskytuje se pouze ve formě sloučenin, ale vždy se jedná o směsné minerály, které obsahují lanthanoidy a vněkterých případech je yttrium přítomno vuranových rudách. Nejznámějšími průmyslově využívanými surovinami jsou monazitové písky, vnichž převládají fosforečnany ceru a lanthanu a bastnäsity – směsné fluorouhličitany prvků vzácných zemin.
Velká ložiska těchto rud se nalézají vUSA, Číně a Vietnamu. Významným zdrojem jsou i fosfátové suroviny – apatity zpoloostrova Kola v Rusku. V roce 2018 byl ohlášen nález ložiska bohatého na yttrium, dysprosium, europium a terbium poblíž japonského ostrůvku Minami Torišima (asi 1 850 km jihovýchodně od Tokia).[2]
Vzhledem komezené dostupnosti hrozil vnejbližších letech kritický nedostatek zdrojů prvku pro technologické využití.[3] Výše uvedený nález by mohl tuto situaci změnit.
Průmyslová výroba yttria vychází obvykle zlanthanoidových 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, ionexovou chromatografií nebo selektivním srážením nerozpustných komplexních solí.
Příprava čistého kovu obvykle probíhá redukcí solí yttria 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 vakuových 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.
Vmetalurgii se přídavky malého množství yttria do slitin hliníku a hořčíku (duralů) značně zvyšuje jejich pevnost. Ve slitinách hliníku navíc zvyšuje vodivost. Tato slitina se používá se do drátů vysokého napětí. Litina sobsahem 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 90K, tedy nad bodem varu kapalného dusíku a je proto perspektivním materiálem pro výrobu prakticky využitelných supravodivých materiálů.
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]- 1 2 Yttrium. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ (anglicky) The tremendous potential of deep-sea mud as a source of rare-earth elements, 10. duben 2018
- ↑ (anglicky) Energy Department Releases New Critical Materials Strategy, 15. prosinec 2010
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 ISBN80-85427-38-9
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]- 👁 Image
Obrázky, zvuky či videa k tématu yttrium na Wikimedia Commons - 👁 Image
Slovníkové heslo yttrium ve Wikislovníku
| Periodická tabulka prvků | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- Údržba:Články obsahující staré bezpečnostní věty
- Monitoring:Články s identifikátorem PSH
- Monitoring:Články s identifikátorem BNF
- Monitoring:Články s identifikátorem GND
- Monitoring:Články s identifikátorem LCCN
- Monitoring:Články s identifikátorem NDL
- Monitoring:Články s identifikátorem NLI
- Portál Chemie/Zapojené články
