Ho sabíeu? El procés dels éssers humans que descobreixenyttriumestava ple de girs i reptes. El 1787, el suec Karl Axel Arrhenius va descobrir accidentalment un mineral negre dens i pesat en una pedrera a prop de la seva ciutat natal del poble de Ytterby i el va anomenar "Ytterbite". Després d'això, molts científics, com Johan Gadolin, Anders Gustav Ekberg, Friedrich Wöhler i d'altres, van realitzar investigacions en profunditat sobre aquest mineral.
El 1794, el químic finlandès Johan Gadolin va separar amb èxit un nou òxid del mineral de Ytterbium i el va anomenar Yttrium. Aquesta va ser la primera vegada que els humans van descobrir clarament un element de terra rara. Tot i això, aquest descobriment no va cridar immediatament una atenció generalitzada.
Amb el pas del temps, els científics han descobert altres elements de la Terra Rara. El 1803, el Klaproth alemany i els suecs Hitzinger i Berzelius van descobrir cerium. El 1839, el suec Mosander va descobrirlanthanum. El 1843 va descobrir Erbium iterbium. Aquests descobriments van proporcionar una base important per a la investigació científica posterior.
No va ser fins a finals del segle XIX que els científics van separar amb èxit l'element "yttrium" del mineral de Yttrium. El 1885, austríac Wilsbach va descobrir neodimi i praseodim. El 1886, va descobrir Bois-Baudrandisprosium. Aquests descobriments van enriquir encara més la gran família d’elements de la Terra Rara.
Durant més d’un segle després del descobriment de Yttrium, a causa de les limitacions de les condicions tècniques, els científics no han pogut purificar aquest element, que també ha provocat algunes disputes i errors acadèmics. Tot i això, això no va impedir als científics el seu entusiasme per estudiar Yttrium.
A principis del segle XX, amb l’avançament continu de la ciència i la tecnologia, els científics finalment van començar a ser capaços de purificar els elements de la Terra Rare. El 1901, el francès Eugene de Marsella va descobrireuropiu. El 1907-1908, austríac Wilsbach i el francès Urbain van descobrir de forma independent Lutetium. Aquests descobriments van proporcionar una base important per a la investigació científica posterior.
En la ciència i la tecnologia modernes, l’aplicació de Yttrium és cada cop més extensa. Amb l’avançament continu de la ciència i la tecnologia, la nostra comprensió i aplicació de Yttrium es farà cada cop més en profunditat.
Camps d'aplicació de l'element yttrium
1.Vidre òptic i ceràmica:El Yttrium s’utilitza àmpliament en la fabricació de vidre òptic i ceràmica, principalment en la fabricació de ceràmica transparent i vidre òptic. Els seus compostos tenen excel·lents propietats òptiques i es poden utilitzar per fabricar components de làsers, comunicacions de fibra òptica i altres equips.
2. Fosfors:Els compostos de Yttrium tenen un paper important en els fòsfors i poden emetre fluorescència brillant, de manera que sovint s’utilitzen per fabricar pantalles de televisió, monitors i equips d’il·luminació.Òxid de yttriumi altres compostos s’utilitzen sovint com a materials luminescents per millorar la brillantor i la claredat de la llum.
3. Additius d’aliatge: En la producció d’aliatges metàl·lics, Yttrium s’utilitza sovint com a additiu per millorar les propietats mecàniques i la resistència a la corrosió dels metalls.Aliatges de Yttriumsovint s’utilitzen per fer acer d’alta resistència iAliatges d'alumini, fent-los més resistents a la calor i resistents a la corrosió.
4. Catalitzadors: Els compostos de Yttrium tenen un paper important en alguns catalitzadors i poden accelerar la velocitat de reaccions químiques. S’utilitzen per fabricar dispositius de purificació d’escapament d’automòbils i catalitzadors en processos de producció industrial, ajudant a reduir l’emissió de substàncies nocives.
5. Tecnologia d’imatge mèdica: Els isòtops de Yttrium s’utilitzen en tecnologia d’imatge mèdica per preparar isòtops radioactius, com per exemple per etiquetar radiofarmacèutics i diagnosticar imatges mèdiques nuclears.
6. Tecnologia làser:Els làsers d’ions Yttrium són un làser d’estat sòlid comú utilitzat en diverses investigacions científiques, medicina làser i aplicacions industrials. La fabricació d’aquests làsers requereix l’ús de certs compostos de Yttrium com a activadors.Yttrium elementsI els seus compostos tenen un paper important en la ciència i la tecnologia modernes i la indústria, que impliquen molts camps com l’òptica, la ciència de materials i la medicina i han fet contribucions positives al progrés i al desenvolupament de la societat humana.
Propietats físiques de Yttrium
El nombre atòmic deyttriumés 39 i el seu símbol químic és Y.
1. Aparença:Yttrium és un metall blanc platejat.
2. Densitat:La densitat de Yttrium és de 4,47 g/cm3, cosa que la converteix en un dels elements relativament pesats de l'escorça terrestre.
3. Punt de fusió:El punt de fusió de Yttrium és de 1522 graus centígrads (2782 graus Fahrenheit), que fa referència a la temperatura a la qual Yttrium canvia de sòlid a un líquid en condicions tèrmiques.
4. Punt d’ebullició:El punt d’ebullició de Yttrium és de 3336 graus centígrads (6037 graus Fahrenheit), que fa referència a la temperatura a la qual Yttrium canvia d’un líquid a un gas en condicions tèrmiques.
5. Fase:A temperatura ambient, Yttrium es troba en un estat sòlid.
6. Conductivitat:Yttrium és un bon conductor de l’electricitat amb alta conductivitat, de manera que té algunes aplicacions en la fabricació de dispositius electrònics i la tecnologia de circuits.
7. Magnetisme:Yttrium és un material paramagnètic a temperatura ambient, cosa que significa que no té una resposta magnètica evident als camps magnètics.
8. Estructura de cristalls: Yttrium existeix en una estructura de cristall hexagonal.
9. Volum atòmic:El volum atòmic de Yttrium és de 19,8 centímetres cúbics per mol, que fa referència al volum ocupat per un mol d'àtoms de Yttrium.
Yttrium és un element metàl·lic amb una densitat relativament alta i un punt de fusió, i té una bona conductivitat, de manera que té aplicacions importants en electrònica, ciències de materials i altres camps. Al mateix temps, Yttrium també és un element rar relativament comú, que té un paper important en algunes tecnologies avançades i aplicacions industrials.
Propietats químiques de Yttrium
1. Símbol químic i grup: El símbol químic de Yttrium és Y, i es troba en el cinquè període de la taula periòdica, el tercer grup, similar als elements de lantànids.
2. Estructura electrònica: L’estructura electrònica de yttrium és 1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3D¹⁰ 4S² 4P⁶ 4D¹⁰ 4F¹⁴ 5S². A la capa d’electrons exteriors, Yttrium té dos electrons de valència.
3. Estat de valència: Yttrium sol mostrar un estat de valència de +3, que és l’estat de valència més comú, però també pot mostrar estats de valència de +2 i +1.
5. Reactivitat: Yttrium és un metall relativament estable, però s’oxidarà gradualment quan s’exposa a l’aire, formant una capa d’òxid a la superfície. Això fa que Yttrium perdi la seva brillantor. Per protegir el yttrium, normalment s’emmagatzema en un entorn sec.
5. Reacció amb òxids: Yttrium reacciona amb òxids per formar diversos compostos, inclososòxid de yttrium(Y2o3)). L’òxid de Yttrium s’utilitza sovint per fer fòsfors i ceràmica.
6. ** Reacció amb àcids **: yttrium pot reaccionar amb àcids forts per produir sals corresponents, com araclorur de yttrium (Ycl3) oyttrium sulfat (Y2 (so4) 3).
7. Reacció amb l’aigua: el yttrium no reacciona directament amb l’aigua en condicions normals, però a temperatures altes, pot reaccionar amb vapor d’aigua per produir hidrogen i òxid de yttrium.
8. Reacció amb sulfurs i carburs: Yttrium pot reaccionar amb sulfurs i carburs per formar compostos corresponents com el sulfur de yttrium (YS) i el carbur de yttrium (YC2). 9. Isòtops: Yttrium té múltiples isòtops, el més estable dels quals és Yttrium-89 (^89y), que té una vida mitja llarga i s'utilitza en l'etiquetatge de medicina nuclear i isòtops.
Yttrium és un element metàl·lic relativament estable amb múltiples estats de valència i la capacitat de reaccionar amb altres elements per formar compostos. Té una àmplia gamma d’aplicacions en òptica, ciències de materials, medicina i indústria, especialment en fòsfors, fabricació de ceràmiques i tecnologia làser.
Propietats biològiques de Yttrium
Les propietats biològiques deyttriumEn els organismes vius són relativament limitats.
1. Presència i ingestió: Tot i que el yttrium no és un element essencial per a la vida, es poden trobar traces de Yttrium a la natura, inclosos el sòl, les roques i l’aigua. Els organismes poden ingerir traces de Yttrium a través de la cadena alimentària, normalment des del sòl i les plantes.
2. Biovabilitat: la biodisponibilitat de Yttrium és relativament baixa, cosa que significa que els organismes generalment tenen dificultats per absorbir i utilitzar yttrium de manera eficaç. La majoria dels compostos de Yttrium no s’absorbeixen fàcilment en els organismes, de manera que solen ser excretats.
3. Distribució en organismes: Un cop en un organisme, el yttrium es distribueix principalment en teixits com el fetge, el ronyó, la melsa, els pulmons i els ossos. En particular, els ossos contenen concentracions més elevades de Yttrium.
. Metabolisme i excreció: el metabolisme del yttrium al cos humà és relativament limitat perquè sol deixar l’organisme per excreció. La major part s’excreta a través de l’orina i també es pot excretar en forma de defecació.
5. Toxicitat: a causa de la seva baixa biodisponibilitat, Yttrium no sol acumular -se a nivells nocius en organismes normals. No obstant això, l'exposició a Yttrium de dosis elevades pot tenir efectes nocius sobre els organismes, donant lloc a efectes tòxics. Aquesta situació sol produir -se rarament perquè les concentracions de yttrium a la natura solen ser baixes i no s’utilitza àmpliament o s’exposa a organismes. Les característiques biològiques de Yttrium en els organismes es manifesten principalment en la seva presència en quantitats de traça, baixa biodisponibilitat i no és un element necessari per a la vida. Tot i que no té efectes tòxics evidents sobre els organismes en circumstàncies normals, l’exposició a Yttrium de dosis elevades pot causar riscos per a la salut. Per tant, la investigació i el seguiment científics són encara importants per a la seguretat i els efectes biològics del yttrium.
Distribució de Yttrium a la natura
Yttrium és un element de terra rara que està relativament àmpliament distribuït a la natura, tot i que no existeix en forma elemental pura.
1. Això fa que Yttrium sigui un dels elements rars.
Yttrium existeix principalment en forma de minerals, normalment juntament amb altres elements de terra rara. Alguns minerals de Yttrium principals inclouen el granat de ferro de Yttrium (Yig) i l’oxalat de Yttrium (Y2 (C2O4) 3).
2. Distribució geogràfica: els dipòsits de Yttrium es distribueixen a tot el món, però algunes zones poden ser riques en yttrium. Alguns dipòsits importants de Yttrium es poden trobar a les regions següents: Austràlia, Xina, Estats Units, Rússia, Canadà, Índia, Escandinàvia, etc. 3. Extracció i processament: Una vegada que el mineral de Yttrium sigui minat, el processament químic sol necessitar per extreure i separar el Yttrium. Això sol implicar processos de lixiviació i separació química per obtenir un yttrium d’alta puresa.
És important tenir en compte que els elements de terra rara com el yttrium no solen existir en forma d’elements purs, sinó que es barregen amb altres elements de la Terra Rara. Per tant, l'extracció de major puresa Yttrium requereix processos de processament i separació químics complexos. A més, el subministrament deElements de la Terra RaraÉs limitat, per la qual cosa també és important tenir en compte la seva gestió de recursos i la sostenibilitat ambiental.
Mineria, extracció i fosa de l’element yttrium
El yttrium és un element de terra rara que normalment no existeix en forma de yttrium pur, sinó en forma de mineral de Yttrium. A continuació, es mostra una introducció detallada al procés miner i refinament de l'element yttrium:
1. Mineria de mineral de Yttrium:
Exploració: Primer, els geòlegs i els enginyers miners realitzen treballs d’exploració per trobar dipòsits que contenen Yttrium. Normalment implica estudis geològics, exploració geofísica i anàlisi de mostres. Mineria: un cop es troba un dipòsit que conté yttrium, el mineral és minat. Aquests dipòsits solen incloure minerals d'òxids com el granat de ferro de Yttrium (yig) o l'oxalat de yttrium (Y2 (C2O4) 3). Crushing de mineral: després de la mineria, el mineral normalment s'ha de dividir en peces més petites per a un processament posterior.
2. Extracció de Yttrium:Lixiviació química: el mineral triturat se sol enviar a una fosa, on el yttrium s’extreu mitjançant la lixiviació química. Aquest procés sol utilitzar una solució de lixiviació àcida, com l’àcid sulfúric, per dissoldre el yttrium del mineral. Separació: un cop dissolt el yttrium, se sol barrejar amb altres elements i impureses de terra rara. Per tal d’extreure yttrium de puresa superior, es requereix un procés de separació, normalment mitjançant l’extracció de dissolvents, l’intercanvi d’ions o altres mètodes químics. Precipitació: el yttrium es separa d’altres elements de la terra rara mitjançant reaccions químiques adequades per formar compostos de yttrium pur. Assecat i calcinació: Els compostos de Yttrium obtinguts normalment s’han d’assecar i calcular per eliminar qualsevol humitat i impureses residuals per obtenir finalment metalls o compostos de Yttrium pur.
Mètodes de detecció de yttrium
Els mètodes de detecció comuns per a Yttrium inclouen principalment espectroscòpia d’absorció atòmica (AAS), espectrometria de masses plasmàtiques acoblades inductivament (ICP-MS), espectroscòpia de fluorescència de raigs X (XRF), etc.
1. Espectroscòpia d’absorció atòmica (AAS):L’AAS és un mètode d’anàlisi quantitatiu d’ús comú adequat per determinar el contingut de Yttrium en solució. Aquest mètode es basa en el fenomen d’absorció quan l’element objectiu de la mostra absorbeix la llum d’una longitud d’ona específica. En primer lloc, la mostra es converteix en una forma mesurable mitjançant passos de pretractament com la combustió de gas i l’assecat a alta temperatura. A continuació, la llum corresponent a la longitud d’ona de l’element objectiu es passa a la mostra, es mesura la intensitat de la llum absorbida per la mostra i es calcula el contingut de yttrium de la mostra comparant -la amb una solució yttrium estàndard de concentració coneguda.
2. Espectrometria de masses plasmàtiques acoblades inductivament (ICP-MS):ICP-MS és una tècnica analítica altament sensible adequada per determinar el contingut de yttrium en mostres de líquid i sòlid. Aquest mètode converteix la mostra en partícules carregades i després utilitza un espectròmetre de masses per a l’anàlisi de masses. ICP-MS té un ampli rang de detecció i alta resolució i pot determinar el contingut de diversos elements alhora. Per a la detecció de Yttrium, ICP-MS pot proporcionar límits de detecció molt baixos i una alta precisió.
3. Espectrometria de fluorescència de raigs X (XRF):XRF és un mètode analític no destructiu adequat per a la determinació del contingut de yttrium en mostres de líquids i sòlids. Aquest mètode determina el contingut d’elements irradiant la superfície de la mostra amb raigs X i mesurant la intensitat màxima característica de l’espectre de fluorescència a la mostra. XRF té els avantatges de la velocitat ràpida, el funcionament senzill i la capacitat de determinar diversos elements alhora. No obstant això, es pot interferir XRF en l'anàlisi de YTtrium de baix contingut, donant lloc a grans errors.
4. Espectrometria d’emissió òptica de plasma acoblat inductivament (ICP-OES):L’espectrometria d’emissions òptiques plasmàtiques acoblades inductivament és un mètode analític altament sensible i selectiu àmpliament utilitzat en l’anàlisi de diversos elements. Atomitza la mostra i forma un plasma per mesurar la longitud d’ona i la intensitat específiques of yttriumEmissió a l’espectròmetre. A més dels mètodes anteriors, hi ha altres mètodes utilitzats habitualment per a la detecció de Yttrium, incloent el mètode electroquímic, l’espectrofotometria, etc. La selecció d’un mètode de detecció adequat depèn de factors com les propietats de la mostra, el rang de mesurament necessari i la precisió de la detecció i els estàndards de calibració sovint són necessaris per al control de qualitat per assegurar la precisió i la fiabilitat dels resultats de la mesura.
Aplicació específica del mètode d’absorció atòmica de Yttrium
En la mesura d’elements, l’espectrometria de masses plasmàtiques acoblades inductivament (ICP-MS) és una tècnica d’anàlisi altament sensible i multielements, que s’utilitza sovint per determinar la concentració d’elements, inclòs el yttrium. A continuació, es mostra un procés detallat per provar Yttrium a ICP-MS:
1. Preparació de la mostra:
La mostra sol ser dissolta o dispersa en forma líquida per a l’anàlisi ICP-MS. Això es pot fer mitjançant dissolució química, escalfament de la digestió o altres mètodes de preparació adequats.
La preparació de la mostra requereix condicions extremadament netes per evitar la contaminació per qualsevol elements externs. El laboratori ha de prendre les mesures necessàries per evitar la contaminació de mostres.
2. Generació ICP:
L’ICP es genera introduint gas mixt d’argó o argó-oxigen en una torxa de plasma de quars tancada. L’acoblament inductiu d’alta freqüència produeix una intensa flama de plasma, que és el punt de partida de l’anàlisi.
La temperatura del plasma és d’uns 8.000 a 10000 graus centígrads, que és prou alta per convertir els elements de la mostra en estat iònic.
3. Ionització i separació:Un cop la mostra entra al plasma, els elements que hi ha són ionitzats. Això significa que els àtoms perden un o més electrons, formant ions carregats. ICP-MS utilitza un espectròmetre de masses per separar els ions de diferents elements, normalment per relació de massa a càrrega (m/z). Això permet separar i analitzar posteriorment els ions de diferents elements.
4. Espectrometria de masses:Els ions separats entren en un espectròmetre de masses, normalment un espectròmetre de masses quadrupol o un espectròmetre de massa magnètic. En l'espectròmetre de masses, els ions de diferents elements es separen i es detecten segons la seva relació de massa. Això permet determinar la presència i la concentració de cada element. Un dels avantatges de l’espectrometria de massa plasmàtica acoblada inductivament és la seva alta resolució, cosa que li permet detectar diversos elements simultàniament.
5. Processament de dades:Les dades generades per ICP-MS solen ser processades i analitzades per determinar la concentració dels elements de la mostra. Això inclou comparar el senyal de detecció amb els estàndards de concentracions conegudes i realitzar calibració i correcció.
6. Informe de resultats:El resultat final es presenta com a concentració o percentatge de massa de l’element. Aquests resultats es poden utilitzar en diverses aplicacions, com ara ciències de la Terra, anàlisi ambiental, proves d’aliments, investigació mèdica, etc.
ICP-MS és una tècnica altament precisa i sensible adequada per a l’anàlisi de diversos elements, inclòs Yttrium. Tot i això, requereix una instrumentació i una experiència complexes, de manera que se sol realitzar en un laboratori o un centre d’anàlisi professional. En el treball real, cal seleccionar el mètode de mesura adequat segons les necessitats específiques del lloc. Aquests mètodes s’utilitzen àmpliament en l’anàlisi i la detecció de Ytterbium en laboratoris i indústries.
Després de resumir l’anterior, podem concloure que Yttrium és un element químic molt interessant amb propietats físiques i químiques úniques, que té una gran importància en els camps de recerca i aplicació científica. Tot i que hem avançat en la nostra comprensió, encara hi ha moltes preguntes que necessiten més investigació i exploració. Espero que la nostra introducció pugui ajudar els lectors a comprendre millor aquest fascinant element i inspirar l’amor de tothom per la ciència i l’interès per l’exploració.
Per obtenir més informació, plsPoseu -vos en contacte amb nosaltresA sota:
Tel & Whats: 008613524231522
Email:Sales@shxlchem.com
Posat Post: 28 de novembre de 2024