Ba al zenekien? Gizakiak ezagutzeko prozesuaitrioabihurgunez eta erronkaz beteta zegoen. 1787an, Karl Axel Arrhenius suediarrak ustekabean mea beltz trinko eta astun bat aurkitu zuen Ytterby herritik gertu dagoen harrobi batean eta "Ytterbite" izena jarri zion. Horren ostean, zientzialari askok, besteak beste, Johan Gadolin, Anders Gustav Ekberg, Friedrich Wöhler eta beste batzuek ikerketa sakona egin zuten mineral honen inguruan.
1794an, Johan Gadolin kimikari finlandiarrak iterbio mineraletik oxido berri bat bereizi eta itrio izena jarri zion. Hau izan zen gizakiek lur arraroen elementu bat aurkitu zuten lehen aldia. Hala ere, aurkikuntza honek ez zuen berehalako arretarik erakarri.
Denborarekin, zientzialariek lur arraroen beste elementu batzuk aurkitu dituzte. 1803an Klaproth alemaniarrak eta Hitzinger eta Berzelius suediarrek zerioa aurkitu zuten. 1839an, Mosander suediarrak aurkitu zuenlantanoa. 1843an, erbioa aurkitu zuen etaterbioa. Aurkikuntza hauek oinarri garrantzitsua eman zuten ondorengo ikerketa zientifikorako.
mendearen amaierara arte ez zuten zientzialariek "itrio" elementua ytrio mineraletik ongi bereizi. 1885ean, Wilsbach austriarrak neodimioa eta praseodimioa aurkitu zituen. 1886an, Bois-Baudranek aurkitu zuendisprosioa. Aurkikuntza hauek are gehiago aberastu zuten lur arraroen elementuen familia handia.
Itrioa aurkitu zenetik mende bat baino gehiagoz, baldintza teknikoen mugak direla eta, zientzialariek ezin izan dute elementu hori araztu, eta horrek eztabaida eta akats akademiko batzuk ere eragin ditu. Hala ere, horrek ez zien zientzilariei itrioa aztertzeko gogoa utzi.
mendearen hasieran, zientziaren eta teknologiaren etengabeko aurrerapenarekin, azkenean zientzialariak lur arraroen elementuak arazteko gai izan ziren. 1901ean, Eugene de Marseille frantziarrak aurkitu zueneuropioa. 1907-1908 urteetan, Wilsbach austriarrak eta Urbain frantziarrak independenteki aurkitu zuten lutetioa. Aurkikuntza hauek oinarri garrantzitsua eman zuten ondorengo ikerketa zientifikorako.
Zientzia eta teknologia modernoan, itrioaren aplikazioa gero eta zabalagoa da. Zientzia eta teknologiaren etengabeko aurrerapenarekin, itrioaren ulermena eta aplikazioa gero eta sakonagoa izango da.
Itrio elementuaren aplikazio eremuak
1.Beira optikoa eta zeramika:Itrioa oso erabilia da beira optikoaren eta zeramikazko fabrikazioan, batez ere zeramika gardenen eta beira optikoaren fabrikazioan. Bere konposatuek propietate optiko bikainak dituzte eta laserrak, zuntz optikoko komunikazioak eta beste ekipo batzuen osagaiak fabrikatzeko erabil daitezke.
2. Fosforoak:Itrio-konposatuek zeregin garrantzitsua dute fosforoetan eta fluoreszentzia distiratsua igor dezakete, beraz, telebista-pantailak, monitoreak eta argiztapen-ekipoak fabrikatzeko erabili ohi dira.Itrio oxidoaeta beste konposatu batzuk sarritan erabiltzen dira material luminiszente gisa argiaren distira eta argitasuna hobetzeko.
3. Aleazio-gehigarriak: Metal aleazioen ekoizpenean, itrioa gehigarri gisa erabiltzen da maiz metalen propietate mekanikoak eta korrosioarekiko erresistentzia hobetzeko.Itrio-aleazioakerresistentzia handiko altzairua egiteko erabili ohi dira etaaluminiozko aleazioak, beroarekiko eta korrosioarekiko erresistenteagoak bihurtuz.
4. Katalizatzaileak: Itrioaren konposatuek paper garrantzitsua dute katalizatzaile batzuetan eta erreakzio kimikoen abiadura bizkor dezakete. Automobilen ihesak arazteko gailuak eta katalizatzaileak fabrikatzeko erabiltzen dira industria-ekoizpen-prozesuetan, substantzia kaltegarrien isuria murrizten laguntzen baitute.
5. Irudi medikoen teknologia: Itrio-isotopoak irudi medikoen teknologian erabiltzen dira isotopo erradioaktiboak prestatzeko, esate baterako, erradiofarmakoak etiketatzeko eta irudi mediko nuklearrak diagnostikatzeko.
6. Laser teknologia:Itrio ioi laserrak hainbat ikerketa zientifikotan, laser medikuntzan eta industria-aplikazioetan erabiltzen diren egoera solidoko laser arruntak dira. Laser hauen fabrikazioak itrio-konposatu batzuk aktibazio gisa erabiltzea eskatzen du.Itrio elementuaketa haien konposatuek zeresan handia dute zientzia eta teknologia modernoan eta industrian, optika, materialen zientzia eta medikuntza bezalako alor asko barne hartzen dituzte, eta ekarpen positiboak egin dituzte giza gizartearen aurrerapen eta garapenean.
Itrioaren propietate fisikoak
ren zenbaki atomikoaitrioa39 da eta bere sinbolo kimikoa Y da.
1. Itxura:Itrioa metal zuri-zilarra da.
2. Dentsitatea:Itrioaren dentsitatea 4,47 g/cm3 da, eta horrek lurrazaleko elementu nahiko astunetako bat da.
3. Urtze-puntua:Itrioaren urtze-puntua 1522 gradu Celsius da (2782 gradu Fahrenheit), eta itrioa baldintza termikoetan solido izatetik likido izatera pasatzen den tenperaturari dagokio.
4. Irakite-puntua:Itrioaren irakite-puntua 3336 gradu Celsius (6037 gradu Fahrenheit) da, eta itrioa likido izatetik gas izatera baldintza termikoetan aldatzen den tenperaturari dagokio.
5. Fasea:Giro-tenperaturan, itrioa egoera solidoan dago.
6. Eroankortasuna:Itrioa eroankortasun handiko elektrizitatearen eroale ona da, beraz, zenbait aplikazio ditu gailu elektronikoen fabrikazioan eta zirkuitu teknologian.
7. Magnetismoa:Itrioa material paramagnetiko bat da giro-tenperaturan, eta horrek esan nahi du ez duela eremu magnetikoekiko erantzun magnetiko nabaririk.
8. Kristalaren egitura: Itrioa kristalezko egitura hexagonal batean dago.
9. Bolumen atomikoa:Itrioaren bolumen atomikoa moleko 19,8 zentimetro kubiko da, itrio atomoen mol batek okupatzen duen bolumenari dagokiona.
Itrioa dentsitate eta urtze-puntu nahiko handiko elementu metalikoa da, eta eroankortasun ona du, beraz, aplikazio garrantzitsuak ditu elektronikan, materialen zientzian eta beste alor batzuetan. Aldi berean, itrioa nahiko ohikoa den elementu arraroa ere bada, teknologia aurreratu batzuetan eta aplikazio industrial batzuetan zeregin garrantzitsua betetzen duena.
Itrioaren propietate kimikoak
1. Sinbolo eta talde kimikoa: itrioaren sinbolo kimikoa Y da, eta taula periodikoaren bosgarren aldian dago, hirugarren taldean, lantanidoen elementuen antzekoa dena.
2. Egitura elektronikoa: itrioaren egitura elektronikoa 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² da. Kanpoko elektroi-geruzan, itrioak bi balentzia-elektroi ditu.
3. Balentzia-egoera: Itrioak normalean +3-ko balentzia-egoera erakusten du, hau da, balentzia-egoera ohikoena, baina +2 eta +1-eko balentzia-egoerak ere erakutsi ditzake.
4. Erreaktibitatea: Itrioa metal nahiko egonkorra da, baina airearen eraginpean pixkanaka oxidatzen joango da, gainazalean oxido-geruza bat osatuz. Horrek itrioak distira galtzen du. Itrioa babesteko, normalean ingurune lehor batean gordetzen da.
5. Oxidoekin erreakzioa: Itrioak oxidoekin erreakzionatzen du hainbat konposatu sortzeko, besteak besteitrio oxidoa(Y2O3). Itrio oxidoa sarritan erabiltzen da fosforoak eta zeramika egiteko.
6. **Azidoekin erreakzioa**: Itrioak azido indartsuekin erreakziona dezake dagozkion gatzak sortzeko, adibidezitrio kloruroa (YCl3) edoitrio sulfatoa (Y2(SO4)3).
7. Urarekiko erreakzioa: Itrioak ez du urarekin zuzenean erreakzionatzen baldintza normaletan, baina tenperatura altuetan, ur-lurrunarekin erreakziona dezake hidrogenoa eta itrio oxidoa sortzeko.
8. Sulfuro eta karburoekiko erreakzioa: itrioak sulfuro eta karburoekin erreakzionatu dezake, itrio sulfuroa (YS) eta itrio karburoa (YC2) bezalako konposatuak eratzeko. 9. Isotopoak: Itrioak isotopo anitz ditu, eta horietatik egonkorrena itrio-89 (^89Y) da, erdi-bizitza luzea duena eta medikuntza nuklearrean eta isotopoen etiketatzean erabiltzen dena.
Itrioa elementu metaliko nahiko egonkorra da, balentzia-egoera anitz dituena eta beste elementu batzuekin erreakzionatzeko gaitasuna duena, konposatuak sortzeko. Optikan, materialen zientzian, medikuntzan eta industrian aplikazio sorta zabala du, batez ere fosforoetan, zeramikazko fabrikazioan eta laser teknologian.
Itrioaren propietate biologikoak
-ren propietate biologikoakitrioaizaki bizidunetan nahiko mugatuak dira.
1. Presentzia eta irenstea: itrioa bizitzarako ezinbesteko elementua ez den arren, naturan itrio-kantitate arrastoak aurki daitezke, lurzorua, arrokak eta ura barne. Organismoek itrio-kantitate arrastoak har ditzakete elika-katean zehar, normalean lurzorutik eta landareetatik.
2. Bioerabilgarritasuna: itrioaren bioerabilgarritasuna nahiko baxua da, hau da, organismoek, oro har, zailtasunak dituzte itrioa modu eraginkorrean xurgatzeko eta erabiltzeko. Itrio-konposatu gehienak ez dira erraz xurgatzen organismoetan, beraz, kanporatu ohi dira.
3. Organismoetan banatzea: organismo batean behin, itrioa gibelean, giltzurrunetan, barean, biriketan eta hezurrak bezalako ehunetan banatzen da batez ere. Bereziki, hezurrek itrio-kontzentrazio handiagoa dute.
4. Metabolismoa eta iraizpena: itrioaren metabolismoa giza gorputzean nahiko mugatua da, normalean organismotik kanpora irteten delako. Gehiena gernuaren bidez kanporatzen da, eta iraizpen moduan ere kanporatu daiteke.
5. Toxikotasuna: bere bioerabilgarritasun txikia dela eta, itrioa ez da normalean maila kaltegarrietara metatzen organismo normaletan. Hala ere, itrio dosi altuko esposizioak eragin kaltegarriak izan ditzake organismoetan, eta efektu toxikoak sor ditzake. Egoera hau oso gutxitan gertatzen da naturan itrio-kontzentrazioa baxua izan ohi delako eta ez delako oso erabilia edo organismoengandik jasaten. Organismoetan itrioaren ezaugarri biologikoak aztarna-kantitateetan, bioerabilgarritasun baxuan eta beharrezkoa ez den elementuan agertzen dira batez ere. bizitzarako. Egoera normaletan organismoetan efektu toxiko nabaririk ez duen arren, itrio dosi altuko esposizioak osasunerako arriskuak sor ditzake. Hori dela eta, ikerketa zientifikoak eta jarraipena garrantzitsuak dira oraindik itrioaren segurtasunerako eta efektu biologikoetarako.
Itrioaren banaketa naturan
Itrioa lur arraroen elementu bat da, naturan nahiko zabala dena, nahiz eta forma elemental hutsean existitzen ez den.
1. Agerraldia Lurrazalean: Itrioaren ugaritasuna lurrazalean nahiko baxua da, batez beste 33 mg/kg inguruko kontzentrazioa du. Horrek itrioa elementu arraroetako bat bihurtzen du.
Itrioa mineral moduan dago batez ere, normalean lur arraroen beste elementu batzuekin batera. Itrio mineral garrantzitsuenen artean, itrio-burdina granatea (YIG) eta itrio-oxalatoa (Y2(C2O4)3) daude.
2. Banaketa geografikoa: Itrio-gordailuak mundu osoan banatuta daude, baina eremu batzuk itrioan aberatsak izan daitezke. Itrio-gordailu garrantzitsu batzuk eskualde hauetan aurki daitezke: Australia, Txina, Estatu Batuak, Errusia, Kanada, India, Eskandinavia, etab. 3. Erauzketa eta prozesamendua: Itrio minerala atera ondoren, prozesaketa kimikoa behar da normalean erauzteko eta ateratzeko. bereizi itrioa. Honek normalean lixibiazio azidoa eta bereizketa kimiko prozesuak izaten ditu purutasun handiko itrioa lortzeko.
Garrantzitsua da itrioa bezalako lur arraroen elementuak ez direla elementu puruen moduan existitzen, baina beste lur arraroen elementu batzuekin nahasten direla. Hori dela eta, purutasun handiagoko itrioa erauzteak prozesaketa eta bereizketa prozesu kimiko konplexuak behar ditu. Horrez gain, horniduralur arraroen elementuakmugatua da, beraz, haien baliabideen kudeaketa eta ingurumen-iraunkortasuna kontuan hartzea ere garrantzitsua da.
Itrio elementuaren meatzaritza, erauzketa eta urtzea
Itrioa lur arraroen elementu bat da, normalean itrio huts moduan existitzen ez dena, itrio mineral moduan baizik. Jarraian, itrio elementuaren meatzaritza eta fintze prozesuaren sarrera zehatza da:
1. Itrio mineralaren meatzaritza:
Esplorazioa: Lehenik eta behin, geologoek eta meatze ingeniariek esplorazio lanak egiten dituzte itrioa duten gordailuak aurkitzeko. Honek azterketa geologikoak, esplorazio geofisikoak eta laginak aztertzen ditu. Meatzaritza: itrioa duen gordailu bat aurkitu ondoren, minerala ustiatzen da. Gordailu horiek normalean oxido mineralak izan ohi dituzte, hala nola itrio burdin granatea (YIG) edo itrio oxalatoa (Y2(C2O4)3). Mea birrintzea: meatzaritza ondoren, minerala zati txikiagotan zatitu behar da, gero prozesatzeko.
2. Itrioa erauztea:Lixibiazio kimikoa: birrindutako minerala urketa batera bidali ohi da, eta itrioa lixibiazio kimikoaren bidez ateratzen da. Prozesu honek normalean lixibiatzeko soluzio azido bat erabiltzen du, hala nola azido sulfurikoa, mineralaren itrioa disolbatzeko. Bereizketa: itrioa disolbatu ondoren, normalean beste lur arraroen elementu eta ezpurutasun batzuekin nahasten da. Garbitasun handiagoko itrioa ateratzeko, bereizketa prozesu bat behar da, normalean disolbatzaileen erauzketa, ioi-trukea edo beste metodo kimiko batzuk erabiliz. Prezipitazioa: itrioa beste lur arraroen elementuetatik bereizten da erreakzio kimiko egokien bidez, itrio konposatu puruak sortzeko. Lehortzea eta kaltsatzea: Lortutako itrio-konposatuak normalean lehortu eta kaltzinatu behar dira hondar-hezetasuna eta ezpurutasunak kentzeko, azkenean itrio-metal edo konposatu purua lortzeko.
Itrioa detektatzeko metodoak
Itrioaren detekzio-metodo arruntak, batez ere, xurgapen atomikoaren espektroskopia (AAS), induktiboki akoplatutako plasma-masa espektrometria (ICP-MS), X izpien fluoreszentzia espektroskopia (XRF), etab.
1. Absortzio atomikoaren espektroskopia (AAS):AAS erabili ohi den analisi kuantitatibo metodo bat da, soluzioko itrio-edukia zehazteko egokia. Metodo hau xurgapen-fenomenoan oinarritzen da laginaren xede-elementuak uhin-luzera zehatz bateko argia xurgatzen duenean. Lehenik eta behin, lagina forma neurgarri batean bihurtzen da aurretratamendu-urratsen bidez, hala nola gasaren errekuntza eta tenperatura altuko lehorketa. Ondoren, xede-elementuaren uhin-luzerari dagokion argia laginera pasatzen da, laginak xurgatzen duen argi-intentsitatea neurtzen da eta laginaren itrio-edukia kalkulatzen da kontzentrazio ezaguneko itrio-disoluzio estandar batekin alderatuz.
2. Induktiboki akoplatutako plasma-masa-espektrometria (ICP-MS):ICP-MS oso sentikorra den teknika analitiko bat da, lagin likido eta solidoetan itrio-edukia zehazteko egokia. Metodo honek lagina partikula kargatuetan bihurtzen du eta, ondoren, masa-espektrometroa erabiltzen du masa-analisirako. ICP-MS-k detekzio-eremu zabala eta bereizmen handikoa ditu, eta hainbat elementuren edukia zehaztu dezake aldi berean. Itrioa detektatzeko, ICP-MS-k detekzio-muga oso baxuak eta zehaztasun handia eman ditzake.
3. X izpien fluoreszentzia espektrometria (XRF):XRF metodo analitiko ez-suntsitzailea da, lagin solidoetan eta likidoetan itrio-edukia zehazteko egokia. Metodo honek elementuaren edukia zehazten du laginaren gainazala X izpiekin irradiatuz eta laginaren fluoreszentzia-espektroaren gailur-intentsitatea neurtuz. XRF-k abiadura azkarraren, funtzionamendu sinplearen eta hainbat elementu aldi berean zehazteko gaitasunaren abantailak ditu. Hala ere, XRF eduki baxuko itrioaren analisian oztopatu daiteke, akats handiak eraginez.
4. Indukzio bidez akoplatutako plasma igorpen optikoko espektrometria (ICP-OES):Indukzio bidez akoplatutako plasma-igorpen optikoko espektrometria elementu anitzeko analisian oso erabilia den metodo analitiko oso sentikorra eta selektiboa da. Lagina atomizatu eta plasma bat eratzen du uhin-luzera eta intentsitate espezifikoak o neurtzekof itrioaigorpena espektrometroan. Goiko metodoez gain, itrioa detektatzeko erabili ohi diren beste metodo batzuk ere badaude, besteak beste, metodo elektrokimikoa, espektrofotometria, etab. Detekzio-metodo egokia hautatzea laginaren propietateak, beharrezko neurketa-tartea eta detekzio-zehaztasuna eta kalibrazio-estandarren araberakoak dira. sarritan kalitate-kontrolerako beharrezkoak dira neurketen emaitzen zehaztasuna eta fidagarritasuna bermatzeko.
Itrioaren xurgapen atomikoaren metodoaren aplikazio espezifikoa
Elementuen neurketan, induktiboki akoplatutako plasma-masa-espektrometria (ICP-MS) oso sentikorra eta elementu anitzeko analisi-teknika bat da, eta maiz erabiltzen da elementuen kontzentrazioa zehazteko, itrioa barne. ICP-MS-n itrioa probatzeko prozesu zehatza da honakoa:
1. Laginak prestatzea:
Lagina normalean likido moduan disolbatu edo barreiatu behar da ICP-MS analisirako. Hau disoluzio kimikoa, digestioa berotuz edo beste prestaketa-metodo egoki batzuen bidez egin daiteke.
Lagina prestatzeko baldintza oso garbiak behar dira kanpoko edozein elementuk kutsatzea saihesteko. Laborategiak beharrezko neurriak hartu behar ditu laginak kutsatzea saihesteko.
2. ICP sorrera:
ICP argon edo argon-oxigeno mistoko gasa sartuz sortzen da kuartzozko plasma-tortxa itxi batean. Maiztasun handiko akoplamendu induktiboak plasma-sugar bizia sortzen du, analisiaren abiapuntua dena.
Plasmaren tenperatura 8000 eta 10000 gradu Celsius ingurukoa da, hau da, laginaren elementuak egoera ioniko bihurtzeko adinakoa.
3. Ionizazioa eta bereizketa:Lagina plasman sartzen denean, bertan dauden elementuak ionizatu egiten dira. Horrek esan nahi du atomoek elektroi bat edo gehiago galtzen dituztela, ioi kargatuak sortuz. ICP-MS-k masa-espektrometroa erabiltzen du elementu ezberdinen ioiak bereizteko, normalean masa-karga erlazioaren arabera (m/z). Horri esker, elementu ezberdinen ioiak banandu eta gero azter daitezke.
4. Masa espektrometria:Banatutako ioiak masa-espektrometro batean sartzen dira, normalean masa-espektrometro kuadripolo batean edo eskaneaketa magnetikoko masa-espektrometro batean. Masa-espektrometroan, elementu ezberdinen ioiak bereizten dira eta haien masa-karga erlazioaren arabera detektatzen dira. Horri esker, elementu bakoitzaren presentzia eta kontzentrazioa zehazten da. Induktiboki akoplatutako plasma-masa-espektrometriaren abantailetako bat bereizmen handia da, hainbat elementu aldi berean detektatzeko aukera ematen duena.
5. Datuen tratamendua:ICP-MS-k sortutako datuak normalean prozesatu eta aztertu behar dira lagineko elementuen kontzentrazioa zehazteko. Horrek detekzio-seinalea kontzentrazio ezagunen estandarrekin alderatzea eta kalibrazioa eta zuzenketa egitea dakar.
6. Emaitzen txostena:Azken emaitza elementuaren kontzentrazio edo masa ehuneko gisa aurkezten da. Emaitza hauek hainbat aplikaziotan erabil daitezke, besteak beste, lurraren zientzian, ingurumenaren analisian, elikagaien probak, ikerketa medikoan, etab.
ICP-MS elementu anitzeko analisirako egokia den teknika oso zehatza eta sentikorra da, itrioa barne. Hala ere, tresneria eta esperientzia konplexuak behar ditu, beraz, normalean laborategi edo analisi zentro profesional batean egiten da. Benetako lanetan, beharrezkoa da gunearen behar zehatzen arabera neurtzeko metodo egokia hautatzea. Metodo hauek oso erabiliak dira laborategietan eta industrietan itterbioa aztertzeko eta detektatzeko.
Aurrekoa laburbildu ondoren, itrioa propietate fisiko eta kimiko bereziak dituen elementu kimiko oso interesgarria dela ondoriozta dezakegu, ikerketa zientifiko eta aplikazio-eremuetan garrantzi handia duena. Gure ulermenean aurrerapauso batzuk eman baditugu ere, oraindik ikerketa eta esplorazio gehiago behar duten galdera asko daude. Espero dut gure sarrera irakurleei elementu liluragarri hau hobeto ulertzen laguntzea eta zientziarekiko maitasuna eta esplorazioarekiko interesa piztea.
Informazio gehiagorako plsjarri gurekin harremanetanbehean:
Tel&zer:008613524231522
Email:Sales@shxlchem.com
Argitalpenaren ordua: 2024-12-28