Ĉu vi sciis? La procezo de homaj malkovrojytrioestis plena de tordoj kaj defioj. En 1787, la svedo Karl Axel Arrhenius hazarde malkovris densan kaj pezan nigran ercon en ŝtonminejo proksime de sia hejmurbo de Ytterby-vilaĝo kaj nomis ĝin "Ytterbite". Post tio, multaj sciencistoj inkluzive de Johan Gadolin, Anders Gustav Ekberg, Friedrich Wöhler kaj aliaj faris profundajn esplorojn pri tiu erco.
En 1794, finna kemiisto Johan Gadolin sukcese apartigis novan oksidon de iterbia erco kaj nomis ĝin itrio. Ĉi tio estis la unua fojo, ke homoj klare malkovris raran teran elementon. Tamen, ĉi tiu malkovro ne tuj altiris vastan atenton.
Kun la tempo, sciencistoj malkovris aliajn rarajn elementojn. En 1803, la germana Klaproth kaj la svedoj Hitzinger kaj Berzelius malkovris cerion. En 1839, la svedo Mosander malkovrislantano. En 1843, li malkovris erbion kajterbio. Tiuj eltrovaĵoj disponigis gravan fundamenton por posta scienca esplorado.
Nur la fino de la 19-a jarcento sciencistoj sukcese apartigis la elementon "itrio" de itrio erco. En 1885, aŭstra Wilsbach malkovris neodimon kaj praseodimon. En 1886, Bois-Baudran malkovrisdisprozio. Tiuj eltrovaĵoj plue riĉigis la grandan familion de rarateraj elementoj.
Dum pli ol jarcento post la malkovro de itrio, pro la limigo de teknikaj kondiĉoj, sciencistoj ne povis purigi ĉi tiun elementon, kiu ankaŭ kaŭzis kelkajn akademiajn disputojn kaj erarojn. Tamen, tio ne malhelpis sciencistojn de ilia entuziasmo pri studado de itrio.
En la frua 20-a jarcento, kun la kontinua progreso de scienco kaj teknologio, sciencistoj finfine komencis povi purigi rarajn terajn elementojn. En 1901, franco Eugene de Marseille malkovriseŭropio. En 1907-1908, aŭstra Wilsbach kaj franco Urbain sendepende malkovris lutecion. Tiuj eltrovaĵoj disponigis gravan fundamenton por posta scienca esplorado.
En modernaj scienco kaj teknologio, la aplikado de itrio fariĝas pli kaj pli ampleksa. Kun la kontinua progreso de scienco kaj teknologio, nia kompreno kaj aplikado de itrio fariĝos pli kaj pli profunda.
Aplikaj kampoj de itria elemento
1.Optika vitro kaj ceramikaĵo:Itrio estas vaste uzata en la fabrikado de optika vitro kaj ceramikaĵo, ĉefe en la fabrikado de travidebla ceramiko kaj optika vitro. Ĝiaj kunmetaĵoj havas bonegajn optikajn ecojn kaj povas esti uzataj por produkti komponantojn de laseroj, optikaj komunikadoj kaj aliaj ekipaĵoj.
2. Fosforoj:Ytriaj komponaĵoj ludas gravan rolon en fosforoj kaj povas elsendi helan fluoreskecon, do ili ofte estas uzataj por fabriki televidekranoj, ekranojn kaj lumajn ekipaĵojn.Ytria rustokaj aliaj kunmetaĵoj estas ofte uzataj kiel lumineskaj materialoj por plibonigi la brilecon kaj klarecon de lumo.
3. Alojaj aldonaĵoj: En la produktado de metalaj alojoj, itrio estas ofte uzata kiel aldonaĵo por plibonigi la mekanikajn ecojn kaj korodan reziston de metaloj.Ytriaj alojojestas ofte uzataj por fari alt-fortan ŝtalon kajaluminiaj alojoj, farante ilin pli varmo-rezistemaj kaj korodo-rezistemaj.
4. Kataliziloj: Ittriaj komponaĵoj ludas gravan rolon en iuj kataliziloj kaj povas akceli la rapidecon de kemiaj reakcioj. Ili estas uzataj por fabriki aŭtomobilajn ellasajn purigajn aparatojn kaj katalizilojn en industriaj produktadaj procezoj, helpante redukti la ellason de malutilaj substancoj.
5. Medicina bildiga teknologio: Itrio-izotopoj estas uzitaj en medicina bildiga teknologio por prepari radioaktivajn izotopojn, kiel ekzemple por etikedado de radiofarmaco kaj diagnozado de nuklea medicina bildigo.
6. Lasera teknologio:Ytriaj jonaj laseroj estas ofta solidsubstanca lasero uzata en diversaj sciencaj esploroj, lasera medicino kaj industriaj aplikoj. La fabrikado de ĉi tiuj laseroj postulas la uzon de certaj ytriaj komponaĵoj kiel aktivigantoj.Itriaj elementojkaj iliaj kunmetaĵoj ludas gravan rolon en modernaj scienco kaj teknologio kaj industrio, implikante multajn kampojn kiel optiko, materiala scienco kaj medicino, kaj faris pozitivajn kontribuojn al la progreso kaj evoluo de la homa socio.
Fizikaj propraĵoj de itrio
La atomnumero deytrioestas 39 kaj ĝia kemia simbolo estas Y.
1. Aspekto:Itrio estas arĝente blanka metalo.
2. Denso:La denseco de itrio estas 4,47 g/cm3, kio faras ĝin unu el la relative pezaj elementoj en la terkrusto.
3. Fandpunkto:La frostopunkto de itrio estas 1522 celsiusgradoj (2782 gradoj Fahrenheit), kiu rilatas al la temperaturo ĉe kiu itrio ŝanĝiĝas de solido al likvaĵo sub termikaj kondiĉoj.
4. Bolpunkto:La bolpunkto de itrio estas 3336 celsiusgradoj (6037 gradoj Fahrenheit), kiu rilatas al la temperaturo ĉe kiu itrio ŝanĝiĝas de likvaĵo al gaso sub termikaj kondiĉoj.
5. Fazo:Ĉe ĉambra temperaturo, itrio estas en solida stato.
6. Kondukto:Itrio estas bona konduktilo de elektro kun alta kondukteco, do ĝi havas iujn aplikojn en fabrikado de elektronikaj aparatoj kaj cirkvitoteknologio.
7. Magnetismo:Itrio estas paramagneta materialo ĉe ĉambra temperaturo, kio signifas, ke ĝi ne havas evidentan magnetan respondon al magnetaj kampoj.
8. Kristala strukturo: Itrio ekzistas en sesangula proksime pakita kristalstrukturo.
9. Atoma volumo:La atomvolumo de itrio estas 19,8 kubaj centimetroj je molo, kiu rilatas al la volumeno okupita de unu mole da ytriaj atomoj.
Itrio estas metala elemento kun relative alta denseco kaj frostopunkto, kaj havas bonan konduktivecon, do ĝi havas gravajn aplikojn en elektroniko, materiala scienco kaj aliaj kampoj. Samtempe, itrio ankaŭ estas relative ofta malofta elemento, kiu ludas gravan rolon en iuj progresintaj teknologioj kaj industriaj aplikoj.
Kemiaj propraĵoj de itrio
1. Kemia simbolo kaj grupo: La kemia simbolo de itrio estas Y, kaj ĝi situas en la kvina periodo de la perioda tabelo, la tria grupo, kiu similas al la lantanidaj elementoj.
2. Elektronika strukturo: La elektronika strukturo de itrio estas 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s². En la ekstera elektrona tavolo, itrio havas du valentelektronojn.
3. Valenca stato: Itrio kutime montras valentan staton de +3, kiu estas la plej ofta valenta stato, sed ĝi ankaŭ povas montri valentajn statojn de +2 kaj +1.
4. Reaktiveco: Itrio estas relative stabila metalo, sed ĝi iom post iom oksidiĝos kiam ĝi estas eksponita al aero, formante oksidan tavolon sur la surfaco. Tio igas itrion perdi sian brilon. Por protekti ittrion, ĝi estas kutime stokita en seka medio.
5. Reago kun oksidoj: Itrio reagas kun oksidoj por formi diversajn kunmetaĵojn, inkluziveytria oksido(Y2O3). Itrio-oksido ofte estas uzata por fari fosforojn kaj ceramikaĵojn.
6. **Reago kun acidoj**: Itrio povas reagi kun fortaj acidoj por produkti respondajn salojn, kiel ekzempleytria klorido (YCl3) aŭytria sulfato (Y2(SO4)3).
7. Reago kun akvo: Itrio ne reagas rekte kun akvo en normalaj kondiĉoj, sed ĉe altaj temperaturoj, ĝi povas reagi kun akvovaporo por produkti hidrogenon kaj ytrian oksidon.
8. Reago kun sulfidoj kaj karburoj: Itrio povas reagi kun sulfidoj kaj karburoj por formi respondajn kunmetaĵojn kiel itriosulfido (YS) kaj itriokarbido (YC2). 9. Izotopoj: Itrio havas multoblajn izotopojn, la plej stabila el kiuj estas itrio-89 (^89Y), kiu havas longan duoniĝotempon kaj estas uzata en nuklea medicino kaj izotopa etikedado.
Itrio estas relative stabila metala elemento kun multoblaj valentaj statoj kaj la kapablo reagi kun aliaj elementoj por formi kunmetaĵojn. Ĝi havas larĝan gamon de aplikoj en optiko, materiala scienco, medicino kaj industrio, precipe en fosforoj, ceramika fabrikado kaj lasera teknologio.
Biologiaj propraĵoj de itrio
La biologiaj ecoj deytrioen vivantaj organismoj estas relative limigitaj.
1. Ĉeesto kaj konsumado: Kvankam itrio ne estas elemento esenca por vivo, spurkvantoj de itrio povas esti trovitaj en la naturo, inkluzive de grundo, rokoj kaj akvo. Organismoj povas konsumi spurkvantojn de itrio tra la nutroĉeno, kutime de grundo kaj plantoj.
2. Biodisponeco: La biodisponeco de itrio estas relative malalta, kio signifas, ke organismoj ĝenerale havas malfacilecon absorbi kaj utiligi ittrion efike. La plej multaj itrio-kunmetaĵoj ne estas facile absorbitaj en organismoj, tiel ke ili tendencas esti sekreciitaj.
3. Distribuado en organismoj: Unufoje en organismo, itrio estas plejparte distribuita en histoj kiel la hepato, reno, lieno, pulmoj kaj ostoj. Aparte, ostoj enhavas pli altajn koncentriĝojn de itrio.
4. Metabolo kaj ekskrecio: La metabolo de itrio en la homa korpo estas relative limigita ĉar ĝi kutime forlasas la organismon per ekskrecio. Plejparto de ĝi estas sekreciita per urino, kaj ĝi ankaŭ povas esti sekreciita en formo de fekado.
5. Tokseco: Pro ĝia malalta biodisponeco, itrio kutime ne amasiĝas al malutilaj niveloj en normalaj organismoj. Tamen, altdoza itrio-ekspozicio povas havi damaĝajn efikojn al organismoj, kondukante al toksaj efikoj. Ĉi tiu situacio kutime okazas malofte ĉar ytriaj koncentriĝoj en la naturo estas kutime malaltaj kaj ĝi ne estas vaste uzata aŭ eksponita al organismoj. La biologiaj trajtoj de itrio en organismoj estas ĉefe manifestitaj en ĝia ĉeesto en spurkvantoj, malalta biohavebleco, kaj ne estante elemento necesa. por la vivo. Kvankam ĝi ne havas evidentajn toksajn efikojn al organismoj en normalaj cirkonstancoj, altdoza itrio-ekspozicio povas kaŭzi sandanĝerojn. Tial, scienca esplorado kaj monitorado daŭre estas gravaj por la sekureco kaj biologiaj efikoj de itrio.
Distribuado de itrio en la naturo
Itrio estas rara tera elemento kiu estas relative vaste distribuita en la naturo, kvankam ĝi ne ekzistas en pura elementa formo.
1. Okazaĵo en la terkrusto: La abundo de itrio en la terkrusto estas relative malalta, kun meza koncentriĝo de ĉirkaŭ 33 mg/kg. Tio igas ittrion unu el la maloftaj elementoj.
Itrio ĉefe ekzistas en formo de mineraloj, kutime kune kun aliaj rarateraj elementoj. Iuj gravaj ytriaj mineraloj inkluzivas ytrian fergrenaton (YIG) kaj itrioksalaton (Y2(C2O4)3).
2. Geografia distribuo: Ytriaj kuŝejoj estas distribuitaj tra la tuta mondo, sed iuj areoj povas esti riĉaj je itrio. Kelkaj gravaj ytriaj kuŝejoj troveblas en la sekvaj regionoj: Aŭstralio, Ĉinio, Usono, Rusio, Kanado, Hindio, Skandinavio, ktp. 3. Ekstraktado kaj Pretigo: Post kiam la itria erco estas elminita, kemia pretigo estas kutime necesa por ĉerpi kaj apartigu la ittrion. Tio kutime implikas acidan lesivadon kaj kemiajn apartigprocezojn por akiri altpuran ittrion.
Estas grave noti, ke rarateraj elementoj kiel ekzemple itrio ne kutime ekzistas en la formo de puraj elementoj, sed estas miksitaj kun aliaj rarateraj elementoj. Tial, la ekstraktado de pli alta pureca itrio postulas kompleksajn kemiajn pretigojn kaj apartigprocezojn. Krome, la provizo deelementoj de rara teroestas limigita, do konsidero de ilia rimedadministrado kaj media daŭripovo ankaŭ estas grava.
Minado, eltiro kaj fandado de itria elemento
Itrio estas rara tera elemento kiu kutime ne ekzistas en la formo de pura itrio, sed en la formo de itria erco. La sekvanta estas detala enkonduko al la minado kaj rafina procezo de itria elemento:
1. Minado de itria erco:
Esplorado: Unue, geologoj kaj mininĝenieroj faras esplorlaborojn por trovi kuŝejojn enhavantajn ittrion. Ĉi tio kutime implikas geologiajn studojn, geofizikan esploradon kaj specimenan analizon. Minado: Post kiam deponaĵo enhavanta ittrion estas trovita, la erco estas elminita. Tiuj enpagoj kutime inkludas oksidercojn kiel ekzemple itriofergrenato (YIG) aŭ itria oksalato (Y2(C2O4)3). Erco disbatado: Post minado, la erco kutime devas esti rompita en pli malgrandajn pecojn por posta prilaborado.
2. Ekstraktado de ittrio:Kemia lesivado: La dispremita erco estas kutime sendita al fandejo, kie itrio estas eltirita per kemia lesivado. Tiu procezo kutime uzas acidan lesivan solvaĵon, kiel ekzemple sulfata acido, por dissolvi la ittrion de la erco. Apartigo: Post kiam itrio estas solvita, ĝi estas kutime miksita kun aliaj raraj teraj elementoj kaj malpuraĵoj. Por eltiri ittrion de pli alta pureco, necesas disiga procezo, kutime uzante solvan eltiron, ion-interŝanĝon aŭ aliajn kemiajn metodojn. Precipitaĵo: Itrio estas apartigita de aliaj rarateraj elementoj per taŭgaj kemiaj reakcioj por formi purajn ittriajn komponaĵojn. Sekigado kaj kalcinado: La akiritaj ytriaj komponaĵoj kutime devas esti sekigitaj kaj kalcinitaj por forigi ajnan restan humidecon kaj malpuraĵojn por finfine akiri puran itriometalon aŭ komponaĵojn.
Detektaj metodoj de itrio
Oftaj detektometodoj por itrio plejparte inkludas atomsorbadspektroskopion (AAS), indukte kunligitan plasmomasospektrometrion (ICP-MS), Rentgenfotan fluoreskecspektroskopion (XRF), ktp.
1. Atomsorba spektroskopio (AAS):AAS estas ofte uzata kvanta analizmetodo taŭga por determini la ytrian enhavon en solvaĵo. Tiu metodo estas bazita sur la sorba fenomeno kiam la celelemento en la provaĵo sorbas lumon de specifa ondolongo. Unue, la provaĵo estas konvertita en mezureblan formon per antaŭtraktadaj paŝoj kiel gasa brulado kaj alt-temperatura sekigado. Tiam, lumo egalrilatanta al la ondolongo de la celelemento estas pasita en la provaĵon, la lumintenso absorbita per la provaĵo estas mezurita, kaj la itrioenhavo en la provaĵo estas kalkulita komparante ĝin kun norma itriosolvo de konata koncentriĝo.
2. Indukte kunligita plasma mas-spektrometrio (ICP-MS):ICP-MS estas tre sentema analiza tekniko taŭga por determini la itrioenhavon en likvaj kaj solidaj provaĵoj. Tiu metodo konvertas la provaĵon en ŝargitajn partiklojn kaj tiam uzas mas-spektrometron por masanalizo. ICP-MS havas larĝan detektan gamon kaj altan rezolucion, kaj povas determini la enhavon de pluraj elementoj samtempe. Por la detekto de itrio, ICP-MS povas disponigi tre malaltajn detektlimojn kaj altan precizecon.
3. X-radia fluoreskeca spektrometrio (XRF):XRF estas ne-detrua analiza metodo taŭga por la persistemo de itrioenhavo en solidaj kaj likvaj provaĵoj. Tiu metodo determinas la elementenhavon surradiante la surfacon de la provaĵo kun Rentgenradioj kaj mezurante la karakterizan pintintensecon de la fluoreskeca spektro en la provaĵo. XRF havas la avantaĝojn de rapida rapideco, simpla operacio kaj la kapablo determini plurajn elementojn samtempe. Tamen, XRF povas esti influita en la analizo de malaltenhava itrio, rezultigante grandajn erarojn.
4. Indukte kunligita plasmo-optika emisio-spektrometrio (ICP-OES):Indukte kunligita plasmo-optika emisiospektrometrio estas tre sentema kaj selektema analiza metodo vaste uzita en multi-elementa analizo. Ĝi atomigas la specimenon kaj formas plasmon por mezuri la specifan ondolongon kaj intensecon of itrioemisio en la spektrometro. Krom ĉi-supraj metodoj, ekzistas aliaj ofte uzataj metodoj por detektado de ittrio, inkluzive de elektrokemia metodo, spektrofotometrio, ktp. La elekto de taŭga detekta metodo dependas de faktoroj kiel ekzemple specimenaj propraĵoj, bezonata mezura intervalo kaj detekta precizeco kaj kalibraj normoj. estas ofte postulataj por kvalitkontrolo por certigi la precizecon kaj fidindecon de la mezurrezultoj.
Specifa apliko de ytria atomsorbadmetodo
En elementmezurado, indukte kunligita plasma masspektrometrio (ICP-MS) estas tre sentema kaj multi-elementa analiztekniko, kiu ofte kutimas determini la koncentriĝon de elementoj, inkluzive de itrio. La sekvanta estas detala procezo por testado de itrio en ICP-MS:
1. Specimena preparado:
La provaĵo kutime devas esti dissolvita aŭ disigita en likvan formon por ICP-MS-analizo. Ĉi tio povas esti farita per kemia dissolvo, varmigado de digesto aŭ aliaj taŭgaj preparmetodoj.
La preparado de la specimeno postulas ekstreme purajn kondiĉojn por malhelpi poluadon de iuj eksteraj elementoj. La laboratorio devas preni necesajn mezurojn por eviti specimenan poluadon.
2. ICP-generacio:
ICP estas generita enkondukante argonon aŭ argon-oksigenan miksitan gason en fermitan kvarcplasmotorĉon. Altfrekvenca indukta kuplado produktas intensan plasmoflamon, kio estas la deirpunkto de la analizo.
La temperaturo de la plasmo estas proksimume 8000 ĝis 10000 celsiusgradoj, kio estas sufiĉe alta por konverti la elementojn en la provaĵo en jonan staton.
3. Ionigo kaj apartigo:Post kiam la provaĵo eniras la plasmon, la elementoj en ĝi estas jonigitaj. Ĉi tio signifas, ke la atomoj perdas unu aŭ plurajn elektronojn, formante ŝarĝitajn jonojn. ICP-MS uzas mas-spektrometron por apartigi la jonojn de malsamaj elementoj, kutime per maso-al-ŝarga rilatumo (m/z). Tio permesas la jonojn de malsamaj elementoj esti apartigitaj kaj poste analizitaj.
4. Mas-spektrometrio:La apartigitaj jonoj eniras mas-spektrometron, kutime kvarpolan mas-spektrometron aŭ magnetan skanantan mas-spektrometron. En la mas-spektrometro, la jonoj de malsamaj elementoj estas apartigitaj kaj detektitaj laŭ sia maso-al-ŝarga rilatumo. Ĉi tio permesas determini la ĉeeston kaj koncentriĝon de ĉiu elemento. Unu el la avantaĝoj de indukte kunligita plasma masspektrometrio estas sia alta rezolucio, kiu ebligas al ĝi detekti plurajn elementojn samtempe.
5. Prilaborado de datumoj:La datenoj generitaj de ICP-MS kutime devas esti prilaboritaj kaj analizitaj por determini la koncentriĝon de la elementoj en la provaĵo. Ĉi tio inkluzivas kompari la detektan signalon kun normoj de konataj koncentriĝoj, kaj fari alĝustigon kaj korektadon.
6. Rezulta Raporto:La fina rezulto estas prezentita kiel la koncentriĝo aŭ masa procento de la elemento. Ĉi tiuj rezultoj povas esti uzataj en diversaj aplikoj, inkluzive de terscienco, media analizo, manĝtestado, medicina esplorado, ktp.
ICP-MS estas tre preciza kaj sentema tekniko taŭga por plurelementa analizo, inkluzive de itrio. Tamen, ĝi postulas kompleksan instrumentadon kaj kompetentecon, do ĝi estas kutime farita en laboratorio aŭ profesia analizcentro. En reala laboro, necesas elekti la taŭgan mezurmetodon laŭ la specifaj bezonoj de la retejo. Tiuj metodoj estas vaste uzitaj en la analizo kaj detekto de iterbio en laboratorioj kaj industrioj.
Resuminte la supre, ni povas konkludi, ke itrio estas tre interesa kemia elemento kun unikaj fizikaj kaj kemiaj propraĵoj, kiu estas de granda signifo en sciencaj esploroj kaj aplikaj kampoj. Kvankam ni faris iom da progreso en nia kompreno pri ĝi, ankoraŭ estas multaj demandoj, kiuj bezonas plian esploradon kaj esploradon. Mi esperas, ke nia enkonduko povas helpi legantojn pli bone kompreni ĉi tiun fascinan elementon kaj inspiri ĉies amon por scienco kaj intereson pri esplorado.
Por pliaj informoj bonvolukontaktu ninsube:
Tel&whats:008613524231522
Email:Sales@shxlchem.com
Afiŝtempo: Nov-28-2024