քիմիական միացություն From Wikipedia, the free encyclopedia
Իտրիում (լատին․՝ Yttrium), Y, պարբերական համակարգի 5-րդ պարբերության 3-րդ խմբի քիմիական տարր։ Կարգահամարը 39 է, ատոմական զանգվածը՝ 88,9059:
| |||||
---|---|---|---|---|---|
Ատոմի հատկություններ | |||||
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ | Իտրիում / Yttrium (Y), Y, 39 | ||||
Խումբ, պարբերություն, բլոկ | 1, 5, | ||||
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված) | 88,90585(2)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ) | ||||
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա | [Kr] 4d1 5s2 | ||||
Ատոմի շառավիղ | 178 պմ | ||||
Քիմիական հատկություններ | |||||
Կովալենտ շառավիղ | 162 պմ | ||||
Իոնի շառավիղ | (+3e) 89,3 պմ | ||||
Էլեկտրաբացասականություն | 1,22 (Պոլինգի սանդղակ) | ||||
Էլեկտրոդային պոտենցիալ | 0 | ||||
Օքսիդացման աստիճաններ | 3 | ||||
Իոնացման էներգիա (առաջին էլեկտրոն) | 615,4 (6,38) կՋ/մոլ (էՎ) | ||||
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ | |||||
Հալման ջերմաստիճան | 1795 Կ | ||||
Եռման ջերմաստիճան | 3 611 Կ | ||||
Մոլյար ջերմունակություն | 26,52[2] Ջ/(Կ·մոլ) | ||||
Մոլային ծավալ | 19,8 սմ³/մոլ | ||||
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց | |||||
Բյուրեղացանցի կառուցվածք | Վեցանկյուն | ||||
Բյուրեղացանցի տվյալներ | a=3,647 c=5,731 | ||||
Դեբայի ջերմաստիճան | [3] 280 Կ | ||||
Այլ հատկություններ | |||||
Ջերմահաղորդականություն | (300 Կ) (17,2) Վտ/(մ·Կ) | ||||
CAS համար | CAS գրանցման համար? |
39 | Իտրիում |
88,906 | |
4d15s2 |
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:
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 Վելերոմի[4] կողմից։
Իտրիումը լանթանի քիմիական անալոգն է[5]: 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)։
Իտրիումը առավել տարածված է Ճապոնիայում, Ավստրալիայում, Կանադայում, ԱՄՆ-ում, Հնդկաստանում, Բրազիլիայում, Մալազիայում[6]։
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։
Իտրիումը բաց մոխրագույն մետաղ է։ Գոյություն ունի երկու բյուրեղակա մոդիֆիկացիաների ձևով՝ α-Y և β-Y: Անցման ջերմաստիճանը՝ α↔β 1482 °C[7]: Հալման ջերմաստիճանը 1528 °C, իսկ եռման ջերմաստիճանը՝ 3320 °C, խտությունը՝ 4472 կգ/մ3։ Սովորական պայմաններում կայուն է։ Իտրիումը հեշտ է ենթարկվում մեխանիկական ձևափոխման։
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։
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− | 100 | ||
89m1Y | 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 |
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։
Մաքուր իտրիումի 99-99,9 % միջինում 1 կգ կազմում է 115-185 ԱՄՆ դոլլար։
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.