Itrij: razlika između inačica
m Bot: Automatska zamjena teksta (-{{Commonscat(.*?)}} +) |
m Zamjena teksta - '{{(.)ječnik' u '{{HIEslovar' |
||
| (Nije prikazana jedna međuinačica jednog suradnika) | |||
| Redak 30: | Redak 30: | ||
===Svojstva=== | ===Svojstva=== | ||
Itrij je mekan, srebrno-metalni, sjajan i vrlo kristalan [[prijelazni metali|prijelazni metal]] [[3. skupina kemijskih elemenata|3. skupine kemijskih elemenata]]. Ima manju [[elektronegativnost]] od njegovog prethodnika prema tablici elemenata, [[skandij]]a, te manju elektronegativnost od sljedećeg elementa [[5. perioda kemijskih elemenata|5. periode kemijskih elemenata]], [[cirkonij]]a; osim toga, po elektonegativnosti je usporediv sa sljedećim u 3. grupi, [[lutecij]]em, zbog [[kontrakcija lantanoida|kontrakcije lantanoida]].<ref name ="Greenwood1997p946" /><ref name="Hammond">{{ | Itrij je mekan, srebrno-metalni, sjajan i vrlo kristalan [[prijelazni metali|prijelazni metal]] [[3. skupina kemijskih elemenata|3. skupine kemijskih elemenata]]. Ima manju [[elektronegativnost]] od njegovog prethodnika prema tablici elemenata, [[skandij]]a, te manju elektronegativnost od sljedećeg elementa [[5. perioda kemijskih elemenata|5. periode kemijskih elemenata]], [[cirkonij]]a; osim toga, po elektonegativnosti je usporediv sa sljedećim u 3. grupi, [[lutecij]]em, zbog [[kontrakcija lantanoida|kontrakcije lantanoida]].<ref name ="Greenwood1997p946" /><ref name="Hammond">{{Citiranje knjige|url = http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elements.pdf|title = The Elements|chapter = Yttrium|author = Hammond, C. R.|accessdate = 26. kolovoza 2008.|publisher = Fermi National Accelerator Laboratory|pages = str. 4. – 33.|format = pdf|archiveurl = https://web.archive.org/web/20080626181434/http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elements.pdf|archivedate = 26. lipnja 2008.|deadurl = yes|isbn = 0-04-910081-5}}</ref> Itrij je prvi [[d-blok|element d-bloka]] u petoj periodi. | ||
Ovaj čisti element je relativno stabilan u zraku u rasutom stanju, uslijed [[kemijska pasivnost|pasivnosti]] koja nastaje zbog sloja zaštitnog oksida (Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) na njegovoj površini. Ovaj sloj doseže debljinu od 10 [[mikrometar|µm]] kada se itrij zagrije na 750 °[[Celzij|C]] u vodenoj pari.<ref name="ECE817" /> Kada je pak fino podijeljen, itrij je vrlo nestabilan u zraku; djelići ovog metala mogu se zagrijati u zraku do temperature koja prelazi 400 °C.<ref name="CRC2008" /> [[Itrijev dušik]] (YN) stvara se kada se metal zagrije do 1000 °C u [[dušik]]u.<ref name="ECE817" /> | Ovaj čisti element je relativno stabilan u zraku u rasutom stanju, uslijed [[kemijska pasivnost|pasivnosti]] koja nastaje zbog sloja zaštitnog oksida (Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) na njegovoj površini. Ovaj sloj doseže debljinu od 10 [[mikrometar|µm]] kada se itrij zagrije na 750 °[[Celzij|C]] u vodenoj pari.<ref name="ECE817" /> Kada je pak fino podijeljen, itrij je vrlo nestabilan u zraku; djelići ovog metala mogu se zagrijati u zraku do temperature koja prelazi 400 °C.<ref name="CRC2008" /> [[Itrijev dušik]] (YN) stvara se kada se metal zagrije do 1000 °C u [[dušik]]u.<ref name="ECE817" /> | ||
===Sličnosti s lantanoidima=== | ===Sličnosti s lantanoidima=== | ||
Sličnosti itrija sa [[lantanoidi]]ma su tako snažne da je ovaj element kroz povijest često bio svrstan u skupinu [[rijetki zemni metali|rijetkih zemnih metala]],<ref name="IUPAC">{{ | Sličnosti itrija sa [[lantanoidi]]ma su tako snažne da je ovaj element kroz povijest često bio svrstan u skupinu [[rijetki zemni metali|rijetkih zemnih metala]],<ref name="IUPAC">{{Citiranje knjige|author = IUPAC contributors|title = Nomenclature of Inorganic Chemistry: IUPAC Recommendations 2005|editor = Edited by N G Connelly and T Damhus (with R M Hartshorn and A T Hutton)|page =str. 51|year = 2005. | ||
|isbn = 0-85404-438-8|url = http://www.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf |format=PDF| accessdate =17. prosinca 2007.|publisher = RSC Publishing}}</ref> te se u prirodi uvijek nalazi zajedno s njima u [[rijetki zemni minerali|rijetkim zemnim mineralima]].<ref name="Emsley498">[[#Emsley2001|Emsley 2001]], str. 498</ref> | |isbn = 0-85404-438-8|url = http://www.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf |format=PDF| accessdate =17. prosinca 2007.|publisher = RSC Publishing}}</ref> te se u prirodi uvijek nalazi zajedno s njima u [[rijetki zemni minerali|rijetkim zemnim mineralima]].<ref name="Emsley498">[[#Emsley2001|Emsley 2001]], str. 498</ref> | ||
| Redak 55: | Redak 55: | ||
[[Organoitrijska kemija]] proučava spojeve koje sadrže veze ugljika i itrija. Za nekolicinu njih se zna da sadrže itrij pri oksidacijskom stanju 0.<ref name="Cloke1993">{{cite journal | [[Organoitrijska kemija]] proučava spojeve koje sadrže veze ugljika i itrija. Za nekolicinu njih se zna da sadrže itrij pri oksidacijskom stanju 0.<ref name="Cloke1993">{{cite journal | ||
|journal = Chem. Soc. Rev.|year = 1993.|volume =svezak 22|pages =str. 17. – 24.|first = F. Geoffrey N.|last = Cloke|title = Zero Oxidation State Compounds of Scandium, Yttrium, and the Lanthanides|doi = 10.1039/CS9932200017}}</ref><ref name="Schumann">{{cite journal|journal = Encyclopedia of Inorganic Chemistry|title = Scandium, Yttrium & The Lanthanides: Organometallic Chemistry|first = Herbert|last = Schumann|coauthors = Fedushkin, Igor L.|doi = 10.1002/0470862106.ia212|year = 2006.|isbn = 0-470-86078-2}}</ref> (+2 stanje promatrano je u topljivosti klorida,<ref name="Mikheev1992">{{cite journal|title = The anomalous stabilisation of the oxidation state 2+ of lanthanides and actinides | |journal = Chem. Soc. Rev.|year = 1993.|volume =svezak 22|pages =str. 17. – 24.|first = F. Geoffrey N.|last = Cloke|title = Zero Oxidation State Compounds of Scandium, Yttrium, and the Lanthanides|doi = 10.1039/CS9932200017}}</ref><ref name="Schumann">{{cite journal|journal = Encyclopedia of Inorganic Chemistry|title = Scandium, Yttrium & The Lanthanides: Organometallic Chemistry|first = Herbert|last = Schumann|coauthors = Fedushkin, Igor L.|doi = 10.1002/0470862106.ia212|year = 2006.|isbn = 0-470-86078-2}}</ref> (+2 stanje promatrano je u topljivosti klorida,<ref name="Mikheev1992">{{cite journal|title = The anomalous stabilisation of the oxidation state 2+ of lanthanides and actinides | ||
|first = Mikheev|last = Nikolai B.|journal = Russian Chemical Reviews|volume =svezak 61|issue =broj 10|year = 1992.|doi = 10.1070/RC1992v061n10ABEH001011|pages =str. 990. – 998.|last2 = Auerman|first2 = L N|last3 = Rumer|first3 = Igor A|last4 = Kamenskaya|first4 = Alla N|last5 = Kazakevich|first5 = M Z|bibcode = 1992RuCRv..61..990M }}</ref> a +1 u oksidacijskim skupinama u plinovitom stanju<ref name="Kang2005">{{cite journal|doi = 10.5012/bkcs.2005.26.2.345|url = http://newjournal.kcsnet.or.kr/main/j_search/j_download.htm?code=B050237|title = Formation of Yttrium Oxide Clusters Using Pulsed Laser Vaporization|journal = Bull. Korean Chem. Soc.|year = 2005.|volume = svezak 26|issue = broj 2|pages = str. 345. – 348.|first = Weekyung|last = Kang|coauthor = E. R. Bernstein|accessdate = 8. lipnja 2014.|archiveurl = https://web.archive.org/web/20110722141106/http://newjournal.kcsnet.or.kr/main/j_search/j_download.htm?code=B050237|archivedate = 22. srpnja 2011.}}</ref>) Neke [[trimerizacija|trimerizacijske]] reakcije promotrene su upotrebljavajući organoitrijske spojeve kao katalizatore.<ref name="Schumann" /> Ovi spojevi koriste YCl<sub>3</sub> kao početni materijal, koji se pak dobivaju od Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> i koncentrirane [[Klorovodonična kiselina|klorovodonične kiseline]] i [[amonijev klorid|amonijevog klorida]].<ref>{{ | |first = Mikheev|last = Nikolai B.|journal = Russian Chemical Reviews|volume =svezak 61|issue =broj 10|year = 1992.|doi = 10.1070/RC1992v061n10ABEH001011|pages =str. 990. – 998.|last2 = Auerman|first2 = L N|last3 = Rumer|first3 = Igor A|last4 = Kamenskaya|first4 = Alla N|last5 = Kazakevich|first5 = M Z|bibcode = 1992RuCRv..61..990M }}</ref> a +1 u oksidacijskim skupinama u plinovitom stanju<ref name="Kang2005">{{cite journal|doi = 10.5012/bkcs.2005.26.2.345|url = http://newjournal.kcsnet.or.kr/main/j_search/j_download.htm?code=B050237|title = Formation of Yttrium Oxide Clusters Using Pulsed Laser Vaporization|journal = Bull. Korean Chem. Soc.|year = 2005.|volume = svezak 26|issue = broj 2|pages = str. 345. – 348.|first = Weekyung|last = Kang|coauthor = E. R. Bernstein|accessdate = 8. lipnja 2014.|archiveurl = https://web.archive.org/web/20110722141106/http://newjournal.kcsnet.or.kr/main/j_search/j_download.htm?code=B050237|archivedate = 22. srpnja 2011.}}</ref>) Neke [[trimerizacija|trimerizacijske]] reakcije promotrene su upotrebljavajući organoitrijske spojeve kao katalizatore.<ref name="Schumann" /> Ovi spojevi koriste YCl<sub>3</sub> kao početni materijal, koji se pak dobivaju od Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> i koncentrirane [[Klorovodonična kiselina|klorovodonične kiseline]] i [[amonijev klorid|amonijevog klorida]].<ref>{{Citiranje knjige|last = Turner, Jr.|first = Francis M.|coauthors = Berolzheimer, Daniel D.; Cutter, William P.; Helfrich, John|year = 1920.|title = The Condensed Chemical Dictionary|location = New York|publisher = Chemical Catalog Company|pages =str. 492.|url = http://books.google.com/?id=y8y0XE0nsYEC&pg=PA492&dq=%22Yttrium+chloride%22|accessdate =12. kolovoza 2008.}}</ref><ref>{{Citiranje knjige|last = Spencer|first = James F.|year = 1919.|title = The Metals of the Rare Earths | ||
|location = New York|publisher = Longmans, Green, and Co|pages =str 135.|url = http://books.google.com/?id=W2zxN_FLQm8C&pg=PA135&dq=%22Yttrium+chloride%22 | |location = New York|publisher = Longmans, Green, and Co|pages =str 135.|url = http://books.google.com/?id=W2zxN_FLQm8C&pg=PA135&dq=%22Yttrium+chloride%22 | ||
|accessdate =12. kolvoza 2008.}}</ref> | |accessdate =12. kolvoza 2008.}}</ref> | ||
| Redak 69: | Redak 69: | ||
Svi elementi 3. grupe imaju neparan [[atomski broj]], te stoga imaju malo stabilnih [[izotopi|izotopa]].<ref name ="Greenwood1997p946">Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. {{ISBN|0-7506-3365-4}}., str. 946.}}</ref> [[Skandij]] ima jedan stabilni izotop, a sam itrij ima samo jedan stabilan izotop, <sup>89</sup>Y, koji je također njegov jedini prirodni. Ipak, rijetki zemni elementi sadrže elemente parnih atomskih brojeva i puno stabilnih izotopa. Smatra se da je itrij-89 obilniji nego što bi inače bio, dijelom i zbog s-procesa, koji dozvoljava dovoljno vremena za izotope stvorene od drugih procesa da se raspadnu putem [[beta raspad|emisije elektrona]] (neutron → proton).<ref name="Greenwood1997p12-13" /><ref group=note>U biti, [[neutron]] postaje [[proton]] dok se emitiraju jedan [[elektron]] i [[antineutrino]].</ref> Takav polagan proces favorizira izotope s atomskim [[Relativna atomska masa|relativnom atomskom masom]] (A = protoni + neutroni) od oko 90, 138 i 208, koji imaju neobično stabilne [[atomska jezgra|atomske jezge]] s 50, 82 i 126 neutrona.<ref name="Greenwood1997p12-13" /><ref group=note> | Svi elementi 3. grupe imaju neparan [[atomski broj]], te stoga imaju malo stabilnih [[izotopi|izotopa]].<ref name ="Greenwood1997p946">Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. {{ISBN|0-7506-3365-4}}., str. 946.}}</ref> [[Skandij]] ima jedan stabilni izotop, a sam itrij ima samo jedan stabilan izotop, <sup>89</sup>Y, koji je također njegov jedini prirodni. Ipak, rijetki zemni elementi sadrže elemente parnih atomskih brojeva i puno stabilnih izotopa. Smatra se da je itrij-89 obilniji nego što bi inače bio, dijelom i zbog s-procesa, koji dozvoljava dovoljno vremena za izotope stvorene od drugih procesa da se raspadnu putem [[beta raspad|emisije elektrona]] (neutron → proton).<ref name="Greenwood1997p12-13" /><ref group=note>U biti, [[neutron]] postaje [[proton]] dok se emitiraju jedan [[elektron]] i [[antineutrino]].</ref> Takav polagan proces favorizira izotope s atomskim [[Relativna atomska masa|relativnom atomskom masom]] (A = protoni + neutroni) od oko 90, 138 i 208, koji imaju neobično stabilne [[atomska jezgra|atomske jezge]] s 50, 82 i 126 neutrona.<ref name="Greenwood1997p12-13" /><ref group=note> | ||
Vidi: [[čarobni broj (fizika)|čarobni broj]]. Smatra se da ova stabilnost nastaje zbog jako niskog [[Nuklearni udarni presjek|nuklearnog udarnog presjeka]]. (Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. {{ISBN|0-7506-3365-4}}.). Elektornska emisija izotopa s takvim masenim brojevima je jednostavno manje učestala zbog njegove stabilnosti, što rezultira da su oni obilniji.</ref><ref name="CRC2008">{{ | Vidi: [[čarobni broj (fizika)|čarobni broj]]. Smatra se da ova stabilnost nastaje zbog jako niskog [[Nuklearni udarni presjek|nuklearnog udarnog presjeka]]. (Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. {{ISBN|0-7506-3365-4}}.). Elektornska emisija izotopa s takvim masenim brojevima je jednostavno manje učestala zbog njegove stabilnosti, što rezultira da su oni obilniji.</ref><ref name="CRC2008">{{Citiranje knjige|author = CRC contributors|editor = Lide, David R.|chapter = Yttrium | ||
|year = 2007. – 2008.|title = CRC Handbook of Chemistry and Physics|volume = svezak 4 | |year = 2007. – 2008.|title = CRC Handbook of Chemistry and Physics|volume = svezak 4 | ||
|page =str. 41.|location = New York|publisher = [[CRC Press]]|isbn = 978-0-8493-0488-0}}</ref> <sup>89</sup>Y ima maseni broj blizu 90 te ima 50 neutrona u svojoj jezgri. | |page =str. 41.|location = New York|publisher = [[CRC Press]]|isbn = 978-0-8493-0488-0}}</ref> <sup>89</sup>Y ima maseni broj blizu 90 te ima 50 neutrona u svojoj jezgri. | ||
| Redak 93: | Redak 93: | ||
|issue =broj 2|language= (njemački)|doi = 10.1002/andp.18431361008|bibcode = 1843AnP...136..297M }}</ref> Četvrti oksid, [[iterbijev(III) oksid]], izolirao je [[1878.]] [[Jean Charles Galissard de Marignac]].<ref>{{Citiranje weba|author = ''Britannica'' contributors|year = 2005.|publisher = Encyclopædia Britannica, Inc|title=Ytterbium|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/654309/ytterbium-Yb}}</ref> Novi elementi kasnije će biti izolirani od svakog od ovih oksida, a svaki element dobiti će naziv po Ytterbyu, selu u čijoj su blizini nađeni u kamenolomu (vidi [[iterbij]], [[terbij]] i [[erbij]]).<ref name="Stwertka115" /> Sljedećih desetljeća, nekoliko novih metala otkriveno je u "Gadolinovom itriju".<ref name="Krogt" /> Pošto je itrija ipak bio mineral a ne oksid, [[Martin Heinrich Klaproth]] preimenovao ga je u [[gadolinit]] u čast gospodinu Gadolinu.<ref name="Krogt" /> | |issue =broj 2|language= (njemački)|doi = 10.1002/andp.18431361008|bibcode = 1843AnP...136..297M }}</ref> Četvrti oksid, [[iterbijev(III) oksid]], izolirao je [[1878.]] [[Jean Charles Galissard de Marignac]].<ref>{{Citiranje weba|author = ''Britannica'' contributors|year = 2005.|publisher = Encyclopædia Britannica, Inc|title=Ytterbium|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/654309/ytterbium-Yb}}</ref> Novi elementi kasnije će biti izolirani od svakog od ovih oksida, a svaki element dobiti će naziv po Ytterbyu, selu u čijoj su blizini nađeni u kamenolomu (vidi [[iterbij]], [[terbij]] i [[erbij]]).<ref name="Stwertka115" /> Sljedećih desetljeća, nekoliko novih metala otkriveno je u "Gadolinovom itriju".<ref name="Krogt" /> Pošto je itrija ipak bio mineral a ne oksid, [[Martin Heinrich Klaproth]] preimenovao ga je u [[gadolinit]] u čast gospodinu Gadolinu.<ref name="Krogt" /> | ||
Itrijev metal prvi je izolirao [[Friedrich Wöhler]] [[1828.]] kada je zagrijao [[itrijev(III) klorid]] s [[kalij]]em:<ref>{{ | Itrijev metal prvi je izolirao [[Friedrich Wöhler]] [[1828.]] kada je zagrijao [[itrijev(III) klorid]] s [[kalij]]em:<ref>{{Citiranje knjige|last = Heiserman|first = David L.|title = Exploring Chemical Elements and their Compounds|location = New York|publisher = TAB Books|isbn = 0-8306-3018-X|chapter = Element 39: Yttrium|pages =str. 150. – 152.|year = 1992.}}</ref><ref>{{cite journal|journal = Annalen der Physik|volume =svezak 89|issue =broj 8|pages =str. 577. – 582.|title = Ueber das Beryllium und Yttrium|first = Friedrich|last = Wöhler|authorlink = Friedrich Wöhler|doi = 10.1002/andp.18280890805|year = 1828.|bibcode = 1828AnP....89..577W }}</ref> | ||
:<math>\mathrm{YCl_3 + 3 K \longrightarrow 3 KCl + Y}</math> | :<math>\mathrm{YCl_3 + 3 K \longrightarrow 3 KCl + Y}</math> | ||
| Redak 126: | Redak 126: | ||
Jedna od metoda dobivanja čistog itrija iz miješanih ruda oksida je otapanje oksida u [[sumporna kiselina|sumpornoj kiselini]] i razdijeliti ga [[Ionoizmjenjivačka kromatografija|ionoizmjenjivačkom kromatografijom]]. S dodatkom [[oksalna kiselina|oksalne kiseline]], taloži se itrijev oksalat. Oksalat se pretvara u oksid zagrijavanjem u [[kisik]]u. Reakcijom dobivenog itrijevog oksida s [[fluorovodonik]]om, dobiva se itrijev(III) fluorid.<ref name="Holleman" /> | Jedna od metoda dobivanja čistog itrija iz miješanih ruda oksida je otapanje oksida u [[sumporna kiselina|sumpornoj kiselini]] i razdijeliti ga [[Ionoizmjenjivačka kromatografija|ionoizmjenjivačkom kromatografijom]]. S dodatkom [[oksalna kiselina|oksalne kiseline]], taloži se itrijev oksalat. Oksalat se pretvara u oksid zagrijavanjem u [[kisik]]u. Reakcijom dobivenog itrijevog oksida s [[fluorovodonik]]om, dobiva se itrijev(III) fluorid.<ref name="Holleman" /> | ||
Godišnja svjetska proizvodnja itrijeva oksida dosegnula je 600 tona do [[2001.]], a zalihe se procjenjuju na 9 milijuna tona.<ref name="Emsley497" /> Samo par tona itrijeva metala proizvodi se svake godine [[redukcija|redukcijom]] [[Itrijev(III) fluorid|itrijeva(III) fluorida]] u metalnu spužvu sa [[slitina|slitinom]] [[kalcij]]a [[magnezij]]a. Temperatura u peći iznad 1.600 °C dovoljna je da potom otopi itrij.<ref name="Emsley497" /><ref name="Holleman">{{ | Godišnja svjetska proizvodnja itrijeva oksida dosegnula je 600 tona do [[2001.]], a zalihe se procjenjuju na 9 milijuna tona.<ref name="Emsley497" /> Samo par tona itrijeva metala proizvodi se svake godine [[redukcija|redukcijom]] [[Itrijev(III) fluorid|itrijeva(III) fluorida]] u metalnu spužvu sa [[slitina|slitinom]] [[kalcij]]a [[magnezij]]a. Temperatura u peći iznad 1.600 °C dovoljna je da potom otopi itrij.<ref name="Emsley497" /><ref name="Holleman">{{Citiranje knjige|publisher = Walter de Gruyter|year = 1985.|edition =|pages =str. 1056. – 1057.|isbn = 3-11-007511-3|title = Lehrbuch der Anorganischen Chemie|first = Arnold F. | ||
|last = Holleman|coauthors = Wiberg, Egon and Wiberg, Nils}}</ref> | |last = Holleman|coauthors = Wiberg, Egon and Wiberg, Nils}}</ref> | ||
| Redak 143: | Redak 143: | ||
Itrij se koristi za proizvodnju [[Granati|sintetičkih granata]],<ref>{{cite journal|url = http://www.minsocam.org/ammin/AM36/AM36_133.pdf|title = The role of yttrium and other minor elements in the garnet group|last = Jaffe|first = H.W.|journal = American Mineralogist|year = 1951.|accessdate =26. kolovoza 2008.|pages =str. 133. – 155.|format=pdf}}</ref> dok se itrija koristi za stvaranje itrijevih željeznih granata (Y<sub>3</sub>Fe<sub>5</sub>O<sub>12</sub> ili YIG), koji su vrlo učinkoviti [[električni filter|filteri]] [[mikro-valovi|mikro valova]].<ref name="CRC2008" /> Granati od itrija, [[željezo|željeza]], [[aluminij]]a i [[gadolinij]]a (npr. Y<sub>3</sub>(Fe,Al)<sub>5</sub>O<sub>12</sub> i Y<sub>3</sub>(Fe,Ga)<sub>5</sub>O<sub>12</sub>) imaju važna [[magnetizam|magnetska]] svojstva.<ref name="CRC2008" /> YIG je isto tako vrlo učinkovit zvučni energetski predajnik i pretvornik.<ref>{{cite journal|doi= 10.1016/j.jallcom.2006.05.023|title = Preparation and characterization of yttrium iron garnet (YIG) nanocrystalline powders by auto-combustion of nitrate-citrate gel | Itrij se koristi za proizvodnju [[Granati|sintetičkih granata]],<ref>{{cite journal|url = http://www.minsocam.org/ammin/AM36/AM36_133.pdf|title = The role of yttrium and other minor elements in the garnet group|last = Jaffe|first = H.W.|journal = American Mineralogist|year = 1951.|accessdate =26. kolovoza 2008.|pages =str. 133. – 155.|format=pdf}}</ref> dok se itrija koristi za stvaranje itrijevih željeznih granata (Y<sub>3</sub>Fe<sub>5</sub>O<sub>12</sub> ili YIG), koji su vrlo učinkoviti [[električni filter|filteri]] [[mikro-valovi|mikro valova]].<ref name="CRC2008" /> Granati od itrija, [[željezo|željeza]], [[aluminij]]a i [[gadolinij]]a (npr. Y<sub>3</sub>(Fe,Al)<sub>5</sub>O<sub>12</sub> i Y<sub>3</sub>(Fe,Ga)<sub>5</sub>O<sub>12</sub>) imaju važna [[magnetizam|magnetska]] svojstva.<ref name="CRC2008" /> YIG je isto tako vrlo učinkovit zvučni energetski predajnik i pretvornik.<ref>{{cite journal|doi= 10.1016/j.jallcom.2006.05.023|title = Preparation and characterization of yttrium iron garnet (YIG) nanocrystalline powders by auto-combustion of nitrate-citrate gel | ||
|year= 2007.|last= Vajargah|first = S. Hosseini|journal= Journal of Alloys and Compounds | |year= 2007.|last= Vajargah|first = S. Hosseini|journal= Journal of Alloys and Compounds | ||
|volume=svezak 430|issue =broj 1–2|pages=str. 339. – 343.|last2= Madaahhosseini|first2= H|last3= Nemati|first3= Z}}</ref> Itrij aluminijev granat (Y<sub>3</sub>Al<sub>5</sub>O<sub>12</sub> ili YAG) ima [[Mosova skala|Mosovu skalu]] od 8,5 te se koristi kao [[dragulj]] u draguljarnicama (umjetni dijamanti).<ref name="CRC2008" /> Kristali itrija alumija granata s dodanom primjesom [[cerij]]a (YAG:Ce) koriste se kao svjetleći materijali kako bi tvorili bijelu [[svetleća dioda|svjetleću diodu]].<ref>{{cite journal |country=US |number=6409938 |status=patent |title=Aluminum fluoride flux synthesis method for producing cerium doped YAG|gdate=25. lipnja 2002.|invent1=Comanzo Holly Ann|assign1=General Electrics}}</ref><ref>{{ | |volume=svezak 430|issue =broj 1–2|pages=str. 339. – 343.|last2= Madaahhosseini|first2= H|last3= Nemati|first3= Z}}</ref> Itrij aluminijev granat (Y<sub>3</sub>Al<sub>5</sub>O<sub>12</sub> ili YAG) ima [[Mosova skala|Mosovu skalu]] od 8,5 te se koristi kao [[dragulj]] u draguljarnicama (umjetni dijamanti).<ref name="CRC2008" /> Kristali itrija alumija granata s dodanom primjesom [[cerij]]a (YAG:Ce) koriste se kao svjetleći materijali kako bi tvorili bijelu [[svetleća dioda|svjetleću diodu]].<ref>{{cite journal |country=US |number=6409938 |status=patent |title=Aluminum fluoride flux synthesis method for producing cerium doped YAG|gdate=25. lipnja 2002.|invent1=Comanzo Holly Ann|assign1=General Electrics}}</ref><ref>{{Citiranje knjige|author =GIA contributors|publisher = Gemological Institute of America | ||
|title = GIA Gem Reference Guide|year = 1995.|isbn = 0-87311-019-6}}</ref><ref>{{Citiranje weba|last = Kiss|first = Z. J.|coauthors = Pressley, R. J.|title = Crystalline solid lasers|booktitle = Proceedings of the IEEE|pages =str. 1236. – 1248.|volume =svezak 54|issue = broj 10|publisher = IEEE|date = rujan 1966.|url = http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=1447042|accessdate =16. kolovoza 2008.|id = issn: 0018-9219}}</ref> | |title = GIA Gem Reference Guide|year = 1995.|isbn = 0-87311-019-6}}</ref><ref>{{Citiranje weba|last = Kiss|first = Z. J.|coauthors = Pressley, R. J.|title = Crystalline solid lasers|booktitle = Proceedings of the IEEE|pages =str. 1236. – 1248.|volume =svezak 54|issue = broj 10|publisher = IEEE|date = rujan 1966.|url = http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=1447042|accessdate =16. kolovoza 2008.|id = issn: 0018-9219}}</ref> | ||
| Redak 190: | Redak 190: | ||
==Bibliografija== | ==Bibliografija== | ||
* <!-- Da --><cite id=Daane1968>{{ | * <!-- Da --><cite id=Daane1968>{{Citiranje knjige | ||
|last = Daane | |last = Daane | ||
|first = A. H. | |first = A. H. | ||
| Redak 201: | Redak 201: | ||
|pages = 810–821 | |pages = 810–821 | ||
|lccn = 68-29938}} | |lccn = 68-29938}} | ||
* <!-- Em --><cite id=Emsley2001>{{ | * <!-- Em --><cite id=Emsley2001>{{Citiranje knjige | ||
|title = Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements | |title = Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements | ||
|last = Emsley | |last = Emsley | ||
| Redak 223: | Redak 223: | ||
|pages= 137–155 | |pages= 137–155 | ||
}}</cite> | }}</cite> | ||
* <!-- Gr -->{{ | * <!-- Gr -->{{Citiranje knjige | ||
|last = Greenwood | |last = Greenwood | ||
|first = N. N. | |first = N. N. | ||
| Redak 235: | Redak 235: | ||
|ref = CITEREFGreenwood1997 | |ref = CITEREFGreenwood1997 | ||
}} | }} | ||
* <!-- Sw --><cite id=Stwertka1998>{{ | * <!-- Sw --><cite id=Stwertka1998>{{Citiranje knjige | ||
|title = Guide to the Elements | |title = Guide to the Elements | ||
|edition = Revised | |edition = Revised | ||
| Redak 263: | Redak 263: | ||
* [http://www.periodicvideos.com/videos/039.htm Itrij] na ''The Periodic Table of Videos'' (sveučilište Nottingham), pristupljeno 8. lipnja 2014. | * [http://www.periodicvideos.com/videos/039.htm Itrij] na ''The Periodic Table of Videos'' (sveučilište Nottingham), pristupljeno 8. lipnja 2014. | ||
* [http://proleksis.lzmk.hr/28399/ ''Itrij''] na [[Proleksis enciklopedija|Proleksis enciklopediji]], pristupljeno 8. lipnja 2014. | * [http://proleksis.lzmk.hr/28399/ ''Itrij''] na [[Proleksis enciklopedija|Proleksis enciklopediji]], pristupljeno 8. lipnja 2014. | ||
{{ | {{HIEslovar}} | ||
{{Kemijski elementi}} | {{Kemijski elementi}} | ||
[[Kategorija:Kemijski elementi]] | [[Kategorija:Kemijski elementi]] | ||
Posljednja izmjena od 10. ožujak 2026. u 03:39
| itrij | ||
|---|---|---|
|
| ||
| Osnovna svojstva | ||
Element Simbol Atomski broj |
itrij Y 39 | |
| Kemijska skupina | prijelazni metali | |
| Grupa, perioda, Blok | 3, 5, d | |
| Izgled | srebrnastobijela krutina Datoteka:Y,39.jpg | |
| Gustoća1 | 4472 kg/m3 | |
| Tvrdoća | 589 MPa (HB) | |
| Specifični toplinski kapacitet (cp ili cV)2 |
(25 °C) 26,53 J mol–1 K–1 | |
| Talište | 1526 °C | |
| Vrelište3 | 3336 °C | |
| Toplina taljenja | 11,42 kJ mol-1 | |
| Toplina isparavanja | 365 kJ mol-1 | |
|
1 pri standardnom tlaku i temperaturi | ||
| Atomska svojstva | ||
| Atomska masa | 88,90585(2) | |
| Elektronska konfiguracija | [Kr] 4d1 5s2 [1] | |
Itrij je kemijski element atomskog (rednog) broja 39 i atomske mase 88,90585(2). U periodnom sustavu elemenata predstavlja ga simbol Y.
Itrij (Y, latinski ytrium) je metal IIIB i atomskog broja 39. To je srebrno-metalan prijelazni metal kemijski sličan lantanoidima te je često klasificiran kao "rijetki zemni metal".[2] Itrij se gotovo uvijek nalazi u spoju s lantanoidima u rijetkim zemnim mineralima te se nikada ne nalazi u prirodi kao slobodni element. Njegov jedini stabilni izotop, 89Y, je također njegov jedini prirodni popratni izotop.
Godine 1787. Carl Axel Arrhenius pronašao je novi mineral kraj Ytterbya u Švedskoj te ga nazvao ytterbite, prema nazivu sela. Johan Gadolin otkrio je itrijev oksid u uzorku Arrheniusa 1789.,[3] a Anders Gustaf Ekeberg nazvao je novi oksid yttria. Elementarni itrij prvi je izolirao Friedrich Wöhler 1828.[4]
Najvažnija upotreba itrija je u stvaranju svjetlećeg materijala, poput crvenih koje se koriste u televizijskim aparatima, katodnim monitorima (CRT) i u svjetlećim diodama.[5] Koristi se također i za proizvodnju elektrodama, elektrolitima, električnim filterima, laserima i supervodičima; raznim medicinskim primjenama i za miješanje s raznim materijalima kako bi se poboljšala njihova svojstva. Itrij nema nijednu poznatu biološku ulogu, a izlaganje itrijevim spojevima može dovesti do bolesti dišnog sustava u ljudi.[6]
Karakteristike
Svojstva
Itrij je mekan, srebrno-metalni, sjajan i vrlo kristalan prijelazni metal 3. skupine kemijskih elemenata. Ima manju elektronegativnost od njegovog prethodnika prema tablici elemenata, skandija, te manju elektronegativnost od sljedećeg elementa 5. periode kemijskih elemenata, cirkonija; osim toga, po elektonegativnosti je usporediv sa sljedećim u 3. grupi, lutecijem, zbog kontrakcije lantanoida.[7][8] Itrij je prvi element d-bloka u petoj periodi.
Ovaj čisti element je relativno stabilan u zraku u rasutom stanju, uslijed pasivnosti koja nastaje zbog sloja zaštitnog oksida (Y2O3) na njegovoj površini. Ovaj sloj doseže debljinu od 10 µm kada se itrij zagrije na 750 °C u vodenoj pari.[9] Kada je pak fino podijeljen, itrij je vrlo nestabilan u zraku; djelići ovog metala mogu se zagrijati u zraku do temperature koja prelazi 400 °C.[4] Itrijev dušik (YN) stvara se kada se metal zagrije do 1000 °C u dušiku.[9]
Sličnosti s lantanoidima
Sličnosti itrija sa lantanoidima su tako snažne da je ovaj element kroz povijest često bio svrstan u skupinu rijetkih zemnih metala,[2] te se u prirodi uvijek nalazi zajedno s njima u rijetkim zemnim mineralima.[10]
Kemijski, itrij je sličniji tim elementima od njegovog susjeda u periodnom sustavu elemenata, skandija,[11] a ako bi se njegove fizičke osobine stavile u atomski broj imale bi broj od 64.5 do 67.5, stavljajući ga tako između lantanoida gadolinija i erbija.[12]
Također često pada u isti raspon reakcijskog reda,[9] koji je sličan terbiju i disproziju po svojoj kemijskoj reakciji.[5] Itrij je tako po veličini blizu tzv. "itrijske skupine" teških iona lantanoida da se u otopini ponaša kao da je jedan od njih.[9][13] Iako su lantanoidi jedan red niže u tablici periodnog sustava od itrija, sličnosti u atomskom radijusu mogu se pripisati kontrakciji lantanoida.[14]
Jedan od rijetkih značajnih razlika između kemijskih svojstava itrija i lantanoida je taj da je itrij gotvo isključivo trovalentan, dok oko polovice lantanoida može imati i drugačiju valentnost od tri.[9]
Spojevi i reakcije
Kao trovalentan prijelazni metal, tvori razne anorganske spojeve, uglavnom u oksidacijskom stanju +3, predajući sva svoja tri valentna elektrona.[15] Dobar primjer je Itrijev(III) oksid (Y2O3), poznat i kao itrija, šestero-koordinatna bijela krutina.[16]
Itrij tvori itrijev fluorid koji nije topiv u vodi, hidroksid i oksalat, ali njegov bromid, klorid, jodid, nitrat i sulfat su topljivi u vodi.[9] Ion Y3+ bezbojan je kada se topi zbog odsutnosti elektrona u elektronskoj ljusci d i f.[9]
Voda izaziva reakciju s itrijem i njegovim spojevima kako bi tvorili Y2O3.[10] Koncentrirana [dušična kiselina|dušična]] i Fluorovodonička kiselina ne napadaju snažno itrij, za razliku od drugih snažnih kiselina.[9]
Sa halogenima itrij tvori halide kao što su itrijum(III) fluorid, itrijev(III) klorid (YCl3) i itrijev(III) bromid (YBr3) pri temperaturama iznad 200 °C.[6] Isto tako, ugljik, fosfor, selen, silicij i sumpor kod povišenih temperatura tvore binarne spojeve s itrijem.[9]
Organoitrijska kemija proučava spojeve koje sadrže veze ugljika i itrija. Za nekolicinu njih se zna da sadrže itrij pri oksidacijskom stanju 0.[17][18] (+2 stanje promatrano je u topljivosti klorida,[19] a +1 u oksidacijskim skupinama u plinovitom stanju[20]) Neke trimerizacijske reakcije promotrene su upotrebljavajući organoitrijske spojeve kao katalizatore.[18] Ovi spojevi koriste YCl3 kao početni materijal, koji se pak dobivaju od Y2O3 i koncentrirane klorovodonične kiseline i amonijevog klorida.[21][22]
Haptičnost je koordiniranje skupine graničnih atoma liganda prema središnjem atomu; na to ukazuje grčko slovo eta, η. Itrijevi spojevi bili su prvi spojevi gdje su karboranski ligandi vezani za d0-metalni centar uz pomoć η7-haptičnosti.[18] Isparavanje grafitno umetnutog spoja grafita–Y ili grafita–Y2O3 vodi do stvaranja endohedralnih fulerena kao što su Y@C82.[5] Proučavanja elektronske spinske rezonancije ukazuju na stvaranje parova Y3+ i (C82)3− iona.[5] Karbidi Y3C, Y2C i YC2 mogu se hidrolizirati kako bi tvorili ugljikovodike.[9]
Nukleosinteza i izotopi
Itrij je u sunčevom sustavu stvoren procesom zvjezdane nukleosinteze, većinom putem s-procesa (≈72%), ali također i putem r-procesa (≈28%).[23] R-proces čini brzo hvatanje neutrona lakših elemenata tijekom eksplozija supernova. S-proces je pak sporo hvatanje neutrona lakših elemenata unutar pulsirajućih crvenih divova.[24]
Izotopi itrija su među najčešćim proizvodima nuklearne fisije uranija koji se zbiva u nuklearnim eksplozijama i nuklearnim reaktorima. Što se tiče upravljanja nuklearnog otpada, najvažniji izotopi itrija su 91Y i 90Y, čije je vrijeme poluraspada 58,51 dan za prvi i 64 sati za drugi.[25] Iako 90Y ima kratko vrijeme poluraspada, postoji u sekularnoj ravnoteži sa svojim dugoročnim roditeljskim izotopom, stroncijem-90 (90Sr) čije je vrijeme poluraspada 29 godina.[4]
Svi elementi 3. grupe imaju neparan atomski broj, te stoga imaju malo stabilnih izotopa.[7] Skandij ima jedan stabilni izotop, a sam itrij ima samo jedan stabilan izotop, 89Y, koji je također njegov jedini prirodni. Ipak, rijetki zemni elementi sadrže elemente parnih atomskih brojeva i puno stabilnih izotopa. Smatra se da je itrij-89 obilniji nego što bi inače bio, dijelom i zbog s-procesa, koji dozvoljava dovoljno vremena za izotope stvorene od drugih procesa da se raspadnu putem emisije elektrona (neutron → proton).[24][note 1] Takav polagan proces favorizira izotope s atomskim relativnom atomskom masom (A = protoni + neutroni) od oko 90, 138 i 208, koji imaju neobično stabilne atomske jezge s 50, 82 i 126 neutrona.[24][note 2][4] 89Y ima maseni broj blizu 90 te ima 50 neutrona u svojoj jezgri.
Proučavana su najmanje 32 sintetička izotopa itrija, a isti imaju raspon atomskog masenog broja od 76 do 108.[25] Najmanje stabilni od njih je 106Y s vremenom poluraspada od >150 nanosekundi (76Y ima poluraspad od >200 ns) a najstabilniji je 88Y s poluraspadom od 106.626 dana.[25] Uz izotope 91Y, 87Y i 90Y, s vremenom poluraspada od 58,51 dana, 79.8 sati i 64 sati, a svi ostali izotopi imaju vrijeme poluraspada manje od jednog dana a većina ovih imaju vrijeme poluraspada manje od jednog sata.[25]
Itrijevi izotopi s masenim brojem istim ili manjim od 88 raspadaju se većinom izbacivanjem pozitrona (proton → neutron) kako bi stvorili stroncijeve (Z = 38) izotope.[25] Itrijevi izotopi s masenim brojem od 90 ili manje raspadaju se većinom izbacivanjem elektrona (neutron → proton) te tako stvorili cirkonijeve (Z = 40) izotope.[25] Izotopi s masenim brojem od 97 ili iznad također imaju manji put raspada od β− kašnjenje izbacivanja neutrona.[26]
Itrij ima najmanje 20 nuklearnih izomera u rasponu masenog broja od 78 do 102.[25] Većina pobuđenih stanja uočena su za 80Y i 97Y.[25] Dok se za većinu itrijevih izomera očekuje da su manje stabilni nego njegovo osnovno stanje, 78mY, 84mY, 85mY, 96mY, 98m1Y, 100mY i 102mY imaju dulje vrijeme poluraspada od njihovih osnovnih stanja, jer se ti izomeri raspadaju beta raspadom, a ne izomernim prijelazom.[26]
Povijest
Godine 1787., vojni časnik i kemičar iz hobija Carl Axel Arrhenius pronašao je težak crni kamen u starom kamenolomu kraj švedskog sela Ytterby.[3] Pošto je smatrao da se radi o nepoznatom mineralu koji sadrži novo otkriveni element volfram,[27] nazvao ga je ytterbite[note 3] poslao je uzorke raznim kemičarima radi analize.[3]
Johan Gadolin sa sveučilišta Åbo identificirao je novi oksid Arrheniusovom uzorku 1789., te je objavio svoju potpunu analizu 1794.[28][note 4] Anders Gustaf Ekeberg potvrdio je ovo otkriće 1797. te je nazvao novi oksid yttria.[29] Antoine Lavoisier je kasnije razvio prvu modernu definiciju kemijskih elemenata, te mu dao naziv yttrium [itrij].
Godine 1843., Carl Gustaf Mosander otkrio je da uzorci yttria sadrže tri oksida: bijeli itrijev oksid (yttria), žuti terbijev(III,IV) oksid i ružićasti erbijev(III) oksid (tada zvan terbija).[30] Četvrti oksid, iterbijev(III) oksid, izolirao je 1878. Jean Charles Galissard de Marignac.[31] Novi elementi kasnije će biti izolirani od svakog od ovih oksida, a svaki element dobiti će naziv po Ytterbyu, selu u čijoj su blizini nađeni u kamenolomu (vidi iterbij, terbij i erbij).[32] Sljedećih desetljeća, nekoliko novih metala otkriveno je u "Gadolinovom itriju".[3] Pošto je itrija ipak bio mineral a ne oksid, Martin Heinrich Klaproth preimenovao ga je u gadolinit u čast gospodinu Gadolinu.[3]
Itrijev metal prvi je izolirao Friedrich Wöhler 1828. kada je zagrijao itrijev(III) klorid s kalijem:[33][34]
Do ranih 1920-ih, kemijski simbol Yt koristio se za taj element, nakon čega je dobio pojednostavljenu oznaku Y.[35]
Godine 1987., otkrilo se da itrij-barij bakar oksid postiže visokotemperaturnu supraprovodnost.[36] Bio je to tek drugi poznati materijal koji je pokazivao to svojstvo,[36] te je bio prvi poznati materijal koji je ostvario supraprovodnost iznad (ekonomsko značajne) točke vrenja dušika.[note 5]
Pojava
Učestalost
Itrij se nalazi u većini rijetkih zemnih minerala,[8] kao i u nekoliko ruda uranija, ali ga nikada ne nalazimo i prirodi kao slobodan element.[37] Oko 31 ppm zemljine kore je sastavljeno od itrija,[5] što ga čini 28. najučestalijim elementom u zemljinoj kori, oko 400 puta učestalijim od srebra.[38] Itrij se nalazi u tlu u koncentracijama između 10 i 150 ppm dok se u morskoj vodi nalazi u koncentraciji od oko 9 ppt.[38] Uzorci stijena s mjeseca tijekom programa Apollo otkrili su relativno visoku koncentraciju itrija.[32]
Itrij nema nijednu poznatu biološku ulogu, iako se nalazi u većini organizama, najviše u jetri, bubrezima, slezeni, plućima i kostima ljudi.[39] U normalnim okolnostima, nalazimo ga u količini od 0,5 miligrama unutar cijelog ljudskog tijela; ljudsko mlijeko za dojenje sadrži ga u koncentraciji od 4 ppm.[40] Itrij se nalazi u jestivim biljkama u koncetracijama između 20 ppm i 100 ppm, a najviše ga ima u kupusu.[40]
Proizvodnja
Kemijska sličnost itrija s lantanoidima dovodi do toga da ga obogaćuju i isti procesi te završava u rudama koje sadrže lantanoide. Malena razlika otkriva se između lakih (LREE) i teških rijetkih zemnih elemenata (HREE) ali to odvajanje nikada nije potpuno. Itrij je koncentiran u skupinu HREE zbog svoje ionske veličine iako ima manju atomsku masu.[41][42]
mini|225px|Komadić itrija. Itrij se teško odvaja od drugih rijetkih zemnih elemenata Postoje četiri glavna izvora rijetkih zemnih elemenata:[43]
- karbonit i fluorid koji sadrže rude kao što su LREE bastnäsit ([(Ce, La, etc.)(CO3)F]) sadrže prosječno 0,1%[4][41] itrija u usporedbi s 99,9% ostalih rijetkih zemnih elemenata.[41] Glavni izvor za bastnäsit od 1960-ih do 1990-ih bio je rudnik u Mountain Passu u Kaliforniji, što je tada činilo SAD najvećim proizvođačem rijetkih zemnih elemenata.[41][43]
- Monazit ([(Ce, La, itd.)PO4]), koji je uglavnom fosfat, je naslaga pijeska koji se stvara tijekom prijenosa i gravitacijskog razdvajanja erodiranog granita. Monazit kao ruda rijetkog zemnog materijala sadrži 2%[41] (ili 3%)[44] itrija. Najveća nalazišta u 20. stoljeću bila su u Indiji i Brazilu, zbog čega su te dvije zemlje bile najveći proizvođači itrija tijekom ranog 20. stoljeća.[41][43]
- Ksenotim je fosfat rijetkog zemnog elementa. Njegove rude sadrže 60% itrija i itrijevog fosfata (YPO4).[41] Najveći rudnik ovog minerala bilo je nalazište Bayan Obo u Kini, čime je Kina največi proizvođač rijetkih zemnih materijala od zatvaranja rudnika u Mountain Passu početkom 1990-ih.[41][43]
- glina koja apsorbira ione, tzv. Loognanova glina, proizvod je granita i sadrži 1% rijetkih zemnih elemenata[41] Njene rude mogu sadržavati i do 8% itrija. Takva glina većinom se iskopava u Kini.[41][43][45] Itrij se nalazi i u samarskitu i fergusonitu.[38]
Jedna od metoda dobivanja čistog itrija iz miješanih ruda oksida je otapanje oksida u sumpornoj kiselini i razdijeliti ga ionoizmjenjivačkom kromatografijom. S dodatkom oksalne kiseline, taloži se itrijev oksalat. Oksalat se pretvara u oksid zagrijavanjem u kisiku. Reakcijom dobivenog itrijevog oksida s fluorovodonikom, dobiva se itrijev(III) fluorid.[46]
Godišnja svjetska proizvodnja itrijeva oksida dosegnula je 600 tona do 2001., a zalihe se procjenjuju na 9 milijuna tona.[38] Samo par tona itrijeva metala proizvodi se svake godine redukcijom itrijeva(III) fluorida u metalnu spužvu sa slitinom kalcija magnezija. Temperatura u peći iznad 1.600 °C dovoljna je da potom otopi itrij.[38][46]
Primjene
Potrošači
Itrijev(III) oksid (Y2O3) može se koristiti kao rešetka za dodavanje primjesa s Eu3+ kationima, a može poslužiti i kao reagens da bi se dobila primjesa itrijev ortovanadat YVO4:Eu3+ itrijev oksid sulfid Y2O2S:Eu3+ Svjetleći materijali koji daju crvenu boju lampama televizorima u boji,[4][5][note 6] iako se sama crvena boja u stvari emitira iz europija dok itrij skuplja energiju elektronskog topa te ga predaje svjetlećem materijalu.[47] Spojevi itrija mogu poslužiti i kao nositelji rešetke za dodavanje primjesa s različitim kationima lantandoida. Izuzev Eu3+, i Tb3+ se može koristiti kao agens za dodavanje primjesa koji dovode do zelene luminiscencije. Itrij se koristi i kao aditiv sinteriranju prilikom proizvodnje poroznog silicijuma nitrida[48] i kao česti početni materijal za znanost o materijalima kao i za proizvodnju ostalih spojeva itrija.
Spojevi itrija koriste se i kao katalizatori polimerizacije etena.[4] Kao metal, koristi se na elektrodama nekih svjećica za visoku učinkovitost.[49] Itrij se također koristi i za proizvodnju Auerove mrežice za svjetiljke propana kao zamjenu za torij, koji je radioaktivan.[50]
Cirkonij koji je stabiliziran itrijem koristi se kao solidan elektrolit i kao senzor kisika kod automobilskog ispušnog sustava.[5]
Granati
Itrij se koristi za proizvodnju sintetičkih granata,[51] dok se itrija koristi za stvaranje itrijevih željeznih granata (Y3Fe5O12 ili YIG), koji su vrlo učinkoviti filteri mikro valova.[4] Granati od itrija, željeza, aluminija i gadolinija (npr. Y3(Fe,Al)5O12 i Y3(Fe,Ga)5O12) imaju važna magnetska svojstva.[4] YIG je isto tako vrlo učinkovit zvučni energetski predajnik i pretvornik.[52] Itrij aluminijev granat (Y3Al5O12 ili YAG) ima Mosovu skalu od 8,5 te se koristi kao dragulj u draguljarnicama (umjetni dijamanti).[4] Kristali itrija alumija granata s dodanom primjesom cerija (YAG:Ce) koriste se kao svjetleći materijali kako bi tvorili bijelu svjetleću diodu.[53][54][55]
YAG, itrija, itrijev litijev fluorid (LiYF4) i itrijev ortovanadat (YVO4) koriste se u kombinaciji s primjesama kao što su neodimij, erbij, iterbij u laserima emisijskog spektra blizu infracrvenog zračenja.[56][57] Nd:YAG laseri imaju sposobnost razviti jaku energiju te se koriste za bušenje i rezanje metala.[44] Pojedini kristali YAG-a s primjesama obično se proizvode Czochralskijevom metodom.[58]
Pojačavač materijala
Manje količine itrija (0,1 do 0,2%) koristile su se kako bi smanjile veličinu zrna kroma, molibdena, titanija i cirkonija.[59] Također se koristio za povećanje čvrstoće legura aluminija i magnezija.[4] Dodatak itrija slitinama uglavnom povećava njegovovu obradivost, pojačava otpornost rekristalizacije kod visokih temperatura te značajno pojačava otpornost oksido-redukcije na visokim temperaturama.[47]
Itrij se koristi i kao deoksidator vanadija i drugih metala koji ne sadrže željezo.[4] Itrija se koristi radi stabilizacije kubnog oblika cirkonija kod uporabe u draguljarnicama.[60]
Itrij je proučavan i za moguću uporabu u stvaranju žilavog lijeva, koji ima pojačanu duktilnost (grafit tvori kompaktne čvoriće umjesto pahuljica kako bi stvorio žilavi lijev).[4] Itrijev oksid može se koristiti i prilikom kermaičkih i staklenih mješavina, jer ima visoko talište i pruža otpor udaru i daje niska svojstva toplinske dilatacije.[4] Stoga se koristi u objektivima.[38]
Medicina
Radiokativni izotop itrij-90 koristi se za lijekove, kao što su edotreotid i ibritumomab radi tretmana raka, uključujući limfome, leukemije, te rak jajnika, crijeva, gušterače i kostiju.[40] Funkcionira tako da se veže za monoklonalna antitijela, koja se pak vežu za stanice raka te ih ubijaju putem intenzivnog β-zračenja kojeg oslobađa itrij-90.[61]
Igle napravljene od itrija-90, koje mogu rezati preciznije od skalpela, koristile su se za rezanje živaca koji prenose bol u leđnoj moždini,[27] a itrij-90 također se koristi za radionuklidnu sinovektomiju prilikom liječenja upaljenih zglobova, osobito koljena, kod osoba koje pate od reumatoidnog artritisa.[62]
Laser granata itrija-aluminija s primjesama neodimija koristio se u eksperimentalnoj prostatektomiji u pasa u pokušaju da se smanji kolateralna šteta živaca i tkiva,[63] dok se oni s primjesama erbija koriste u kozmetici.[5]
Supravodljivost
Itrij se koristi kod supravodiča od itrijev barijevog bakar oksida (YBa2Cu3O7, poznatom kao 'YBCO' ili '1-2-3') kojeg su razvila sveučilišta Alabame i Houstona 1987.[36] Ovaj supravodič radi na 93 K, što je značajno jer je iznad točke vrenja tekućeg dušika (77,1 K).[36] Pošto je cijena tekućeg dušika niža od tekućeg helija, koji se primjenjuje na metalne supravodiče, operativni troškovi bi se smanjili.
Sam supraprovodni materijal često se piše kao YBa2Cu3O7–d, gdje d mora biti manje od 0,7 kako bi materijal bio supraprovodan.
Teorija o supraprovodnosti pri niskim temperaturama dobro je poznata od kada je BCS teorija predstavljena 1957. Temelji se na naročitosti međudjelovanja dvaju elektrona u kristalnoj rešetci. Ipak, BCS teorija ne objašnjava supraprovodljivost pri visokim temperaturama, a njen točan mehanizam i dalje je nepoznanica. Ono što se zna je da spoj materijala bakra oksida mora biti precizno kontroliran da bi se supraprovodljivst dogodila.[64]
Dobiveni materijal bio je crno-zelen, višekristalni mineral. Istraživači proučavaju skupinu materijala poznatih kao perovskiti koji su alternativne mješavine ovih elemenata, u nadi da će s vremenom razviti praktični supravodič na visokim temperaturama.[44]
Mjere opreza
Spojevi itrija topivi u vodi smatraju se blago otrovnima, dok njegovi spojevi netopljivi u vodi nisu otrovni.[40] U pokusima sa životinjama, itrij i njegovi spojevi uzrokovali su oštećenja pluća i jetre, iako razina toksičnosti varira ovisno o svakom itrijevom spoju. Kod štakora, udisanje itrijevog citrata uzrokovao je plućni edem i dispneju, dok je udisanje itrijevog klorida uzrokovao edem jetre, pleuralni izljev i plućnu hiperemiju.[6]
Izlaganje spojevima itrija izaziva plućne bolesti kod ljudi.[6] Radnici koji su bili izloženi prašinom u suspenziji itrijevog - europijevog vanadata doživjeli su blagu iritaciju oka, kože i gornjeg dišnog sustava, iako je možda krivac takvoj reakciji možda i vanadij, a ne itrij.[6] Kronično izlaganje spojevima itrija može uzrokovati manjak daha, kašljanje, bol u prsima i cijanozu.[6] Američki Nacionalni institut za radnu sigurnost i zdravlje (NIOSH) preporuča dozvoljeno izlaganje od 1 mg/m3 te kritičnu opasnost po život od 500 mg/m3.[65] Itrijeva prašina je također i zapaljiva.[6]
Bilješke
- ↑ U biti, neutron postaje proton dok se emitiraju jedan elektron i antineutrino.
- ↑ Vidi: čarobni broj. Smatra se da ova stabilnost nastaje zbog jako niskog nuklearnog udarnog presjeka. (Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.). Elektornska emisija izotopa s takvim masenim brojevima je jednostavno manje učestala zbog njegove stabilnosti, što rezultira da su oni obilniji.
- ↑ Naziv Ytterbite dobiven je spajanjem naziva sela kraj kojeg je otkriven kamen i nastavka -ite kako bi se naznačilo da se radi o mineralu.
- ↑ Stwertka 1998, str. 115 navodi da se identifikacija odigrala 1789. ali ne navodi kada je objavljena. Van der Krogt (2005.) citira izvornu publikaciju, te navodi i godinu 1794., prema Gadolinu]].
- ↑ Tc za YBCO je 93 K dok je točka vrenja dušika 77 K.
- ↑ Emsley, John (2001). "Yttrium". Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press. ISBN 0-19-850340-7., str. 497. navodi da se "Itrijev oksisulfid, dodan s primjesom europija (III), koristi za standardnu crvenu boju u televizorima u boji".
Literatura
- ↑ Sebastian Blumentritt Periodensystem der Elemente, 6. izd., Blume-Verlag, Münster (Savezna Republika Njemačka) 2012., ISBN 978-3-942-53009-5, str. 1
- ↑ 2,0 2,1
• Parametar
formatnije dopušten u klasibook
• Parametaraccessdatenije dopušten u klasibook - ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 an der Krogt, Peter (5 svibnja 2005.). "39 Yttrium". Elementymology & Elements Multidict. Pristupljeno 6. kolovoza 2008.
- ↑ 4,00 4,01 4,02 4,03 4,04 4,05 4,06 4,07 4,08 4,09 4,10 4,11 4,12 4,13
• Parametar
chapternije dopušten u klasibook - ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 • Nedostaje obavezni parametar:
journal
• Parametarchapternije dopušten u klasijournal
• Parametarisbnnije dopušten u klasijournal
• Parametardatenije dopušten u klasijournal
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 • Parametar
accessdatenije dopušten u klasiweb(public domain text)
- ↑ 7,0 7,1 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4., str. 946.}}
- ↑ 8,0 8,1
• Nepoznat parametar:
archivedate
• Nepoznat parametar:deadurl
• Nepoznat parametar:archiveurl
• Parametarchapternije dopušten u klasibook
• Parametarformatnije dopušten u klasibook
• Parametaraccessdatenije dopušten u klasibook - ↑ 9,00 9,01 9,02 9,03 9,04 9,05 9,06 9,07 9,08 9,09 Daane, A. H. (1968). "Yttrium". In Hampel, Clifford A. The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Reinhold Book Corporation. LCCN 68029938. OCLC 449569, str. 817.
- ↑ 10,0 10,1 Emsley 2001, str. 498
- ↑ Daane 1968, str. 810
- ↑ Daane, A. H. (1968). "Yttrium". In Hampel, Clifford A. The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Reinhold Book Corporation. LCCN 68029938. OCLC 449569, str. 815
- ↑ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4., str. 945.
- ↑ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.| page=str. 1234.}}
- ↑ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4., str. 948.
- ↑ Script error: The function "harvard_citation_no_bracket" does not exist.
- ↑ • Parametar
typenije dopušten u klasijournal - ↑ 18,0 18,1 18,2 • Nepoznat parametar:
coauthors
• Parametartypenije dopušten u klasijournal
• Parametarisbnnije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
issue
• Nepoznat parametar:bibcode
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
archiveurl
• Nepoznat parametar:archivedate
• Nepoznat parametar:coauthor
• Nepoznat parametar:issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal
• Parametarurlnije dopušten u klasijournal
• Parametaraccessdatenije dopušten u klasijournal - ↑
• Nepoznat parametar:
coauthors
• Parametaraccessdatenije dopušten u klasibook - ↑
• Parametar
accessdatenije dopušten u klasibook - ↑ • Nepoznat parametar:
bibcode
• Nepoznat parametar:coauthor
• Nepoznat parametar:issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ 24,0 24,1 24,2 Script error: The function "harvard_citation_no_bracket" does not exist.
- ↑ 25,0 25,1 25,2 25,3 25,4 25,5 25,6 25,7 • Parametar
editornije dopušten u klasiweb
• Parametarlocationnije dopušten u klasiweb
• Parametaraccessdatenije dopušten u klasiweb - ↑ 26,0 26,1 • Nepoznat parametar:
bibcode
• Parametartypenije dopušten u klasijournal
• Parametarpublishernije dopušten u klasijournal - ↑ 27,0 27,1 Emsley 2001, str. 496.
- ↑ Gadolin 1794
- ↑ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4., str. 944.}}
- ↑ • Nepoznat parametar:
authorlink
• Nepoznat parametar:bibcode
• Nepoznat parametar:issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ Ytterbium. Encyclopædia Britannica, Inc 0. 2005 1.
- ↑ 32,0 32,1 Stwertka, Albert (1998). "Yttrium". Guide to the Elements (Revised ed.). Oxford University Press. ISBN 0-19-508083-1., str. 115.
- ↑
• Parametar
chapternije dopušten u klasibook - ↑ • Nepoznat parametar:
authorlink
• Nepoznat parametar:bibcode
• Nepoznat parametar:issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
coauthors
• Nepoznat parametar:issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal
• Parametarpublishernije dopušten u klasijournal - ↑ 36,0 36,1 36,2 36,3 • Nepoznat parametar:
first8
• Nepoznat parametar:first6
• Nepoznat parametar:issue
• Nepoznat parametar:first9
• Nepoznat parametar:bibcode
• Nepoznat parametar:first7
• Parametarpmidnije dopušten u klasijournal
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ • Parametar
accessdatenije dopušten u klasiweb - ↑ 38,0 38,1 38,2 38,3 38,4 38,5 Emsley 2001, str. 497.
- ↑ • Nepoznat parametar:
coauthors
• Nepoznat parametar:issue
• Parametarpmidnije dopušten u klasijournal
• Parametartypenije dopušten u klasijournal
• Parametarformatnije dopušten u klasijournal
• Parametarurlnije dopušten u klasijournal - ↑ 40,0 40,1 40,2 40,3 Emsley, John (2001). "Yttrium". Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press. str. 495. – 498. ISBN 0-19-850340-7., str. 495.
- ↑ 41,00 41,01 41,02 41,03 41,04 41,05 41,06 41,07 41,08 41,09 • Nepoznat parametar:
issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal
• Parametarurlnije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
coauthors
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ 43,0 43,1 43,2 43,3 43,4 • Nepoznat parametar:
issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal
• Parametarurlnije dopušten u klasijournal - ↑ 44,0 44,1 44,2 Stwertka 1998, str. 116.
- ↑ • Nepoznat parametar:
coauthors
• Nepoznat parametar:issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ 46,0 46,1
• Nepoznat parametar:
coauthors - ↑ 47,0 47,1 Daane, A. H. (1968). "Yttrium". In Hampel, Clifford A. The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Reinhold Book Corporation. LCCN 68029938. OCLC 449569., str. 818.
- ↑ • Nepoznat parametar:
number
• Nepoznat parametar:country
• Nepoznat parametar:status
• Nepoznat parametar:gdate
• Nepoznat parametar:assign1
• Nepoznat parametar:assign2
• Nedostaje obavezni parametar:journal
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
archiveurl
• Nepoznat parametar:archivedate
• Parametardatenije dopušten u klasijournal
• Parametartypenije dopušten u klasijournal
• Parametarpublishernije dopušten u klasijournal
• Parametarurlnije dopušten u klasijournal
• Parametaraccessdatenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
number
• Nepoznat parametar:country
• Nepoznat parametar:status
• Nepoznat parametar:gdate
• Nepoznat parametar:invent1
• Nepoznat parametar:assign1
• Nedostaje obavezni parametar:journal
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ • Parametar
typenije dopušten u klasijournal
• Parametarurlnije dopušten u klasijournal
• Parametarformatnije dopušten u klasijournal
• Parametaraccessdatenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
number
• Nepoznat parametar:country
• Nepoznat parametar:status
• Nepoznat parametar:gdate
• Nepoznat parametar:invent1
• Nepoznat parametar:assign1
• Nedostaje obavezni parametar:journal
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ GIA contributors (1995.) GIA Gem Reference Guide.
- ↑ • Nepoznat parametar:
issue
• Nepoznat parametar:booktitle
• Nepoznat parametar:coauthors
• Nepoznat parametar:id
• Parametarvolumenije dopušten u klasiweb
• Parametarpagesnije dopušten u klasiweb
• Parametaraccessdatenije dopušten u klasiweb - ↑ • Nepoznat parametar:
coauthors
• Nepoznat parametar:bibcode
• Nepoznat parametar:issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
coauthors
• Nepoznat parametar:bibcode
• Nepoznat parametar:issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
issue
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
archiveurl
• Nepoznat parametar:archivedate
• Nedostaje obavezni parametar:journal
• Parametarurlnije dopušten u klasijournal
• Parametartypenije dopušten u klasijournal
• Parametarpublishernije dopušten u klasijournal
• Parametaraccessdatenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
archivedate
• Nepoznat parametar:archiveurl
• Parametaraccessdatenije dopušten u klasiweb - ↑ • Nepoznat parametar:
first8
• Nepoznat parametar:first6
• Nepoznat parametar:issue
• Nepoznat parametar:first9
• Nepoznat parametar:first7
• Nepoznat parametar:first10
• Parametarpmidnije dopušten u klasijournal
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
coauthors
• Nepoznat parametar:issue
• Parametarpmidnije dopušten u klasijournal
• Parametartypenije dopušten u klasijournal - ↑ • Nepoznat parametar:
first8
• Nepoznat parametar:first6
• Nepoznat parametar:first1
• Nepoznat parametar:issue
• Nepoznat parametar:last8
• Nepoznat parametar:last7
• Nepoznat parametar:last1
• Nepoznat parametar:first7
• Nepoznat parametar:last6
• Parametarpmidnije dopušten u klasijournal
• Parametartypenije dopušten u klasijournal
• Parametarpublishernije dopušten u klasijournal
• Parametarlocationnije dopušten u klasijournal - ↑ • Parametar
accessdatenije dopušten u klasiweb - ↑ • Parametar
accessdatenije dopušten u klasiweb
Bibliografija
lccn• Parametar
chapter nije dopušten u klasi bookauthor-link• Parametar
chapter nije dopušten u klasi book- • Nepoznat parametar:
authorlink
• Parametartypenije dopušten u klasijournal
coauthors• Nepoznat parametar:
refchapter nije dopušten u klasi book- • Parametar
accessdatenije dopušten u klasiweb
- • Parametar
accessdatenije dopušten u klasiweb
Vanjske poveznice
- Itrij na The Periodic Table of Videos (sveučilište Nottingham), pristupljeno 8. lipnja 2014.
- Itrij na Proleksis enciklopediji, pristupljeno 8. lipnja 2014.
| H | 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 | As | Br | Kr | ||||||||||||||||
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Te | I | Xe | |||||||||||||||
| Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Rn | ||
| Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
| Alkalijski metali | Zemnoalkalijski metali | Lantanoidi | Aktinoidi | Prijelazni metali | Slabi metali | Polumetali | Nemetali | Halogeni elementi | Plemeniti plinovi |