¿Sabías? O proceso dos seres humanos descubrindoyttriumestaba cheo de xiros e retos. En 1787, o sueco Karl Axel Arrhenius descubriu accidentalmente un denso e pesado mineral negro nunha canteira preto da súa cidade natal de Ytterby Village e o nomeou "Ytterbite". Despois diso, moitos científicos incluídos Johan Gadolin, Anders Gustav Ekberg, Friedrich Wöhler e outros realizaron investigacións en profundidade sobre este mineral.
En 1794, o químico finlandés Johan Gadolin separou con éxito un novo óxido do mineral de Ytterbium e nomeouno Yttrium. Esta foi a primeira vez que os humanos descubriron claramente un elemento de terra rara. Non obstante, este descubrimento non chamou inmediatamente a atención xeneralizada.
Co tempo, os científicos descubriron outros elementos da Terra rara. En 1803, o alemán Klaproth e os suecos Hitzinger e Berzelius descubriron ao CERIUM. En 1839, o sueco Mosander descubriulantán. En 1843, descubriu Erbium eTerbio. Estes descubrimentos proporcionaron unha base importante para a investigación científica posterior.
Non foi ata finais do século XIX que os científicos separaron con éxito o elemento "yttrium" do mineral de Yttrium. En 1885, a austríaca Wilsbach descubriu neodimio e praseodimio. En 1886, Bois-Baudran descubriudisprosio. Estes descubrimentos enriqueceron aínda máis a numerosa familia de elementos da Terra rara.
Durante máis dun século despois do descubrimento de Yttrium, debido ás limitacións das condicións técnicas, os científicos non puideron purificar este elemento, o que tamén provocou algunhas disputas e erros académicos. Non obstante, isto non impediu aos científicos o seu entusiasmo por estudar Yttrium.
A principios do século XX, co avance continuo da ciencia e da tecnoloxía, os científicos finalmente comezaron a poder purificar elementos da Terra rara. En 1901 descubriu o francés Eugene de MarsellaEuropium. En 1907-1908, o austríaco Wilsbach e o francés Urbain descubriron de forma independente a Lutetium. Estes descubrimentos proporcionaron unha base importante para a investigación científica posterior.
Na ciencia e a tecnoloxía moderna, a aplicación de Yttrium está a ser cada vez máis extensa. Co avance continuo da ciencia e da tecnoloxía, a nosa comprensión e aplicación de Yttrium converterase en cada vez máis en profundidade.
Campos de aplicación do elemento yttrium
1.Vidro e cerámica óptica:Yttrium é amplamente utilizado na fabricación de vidro óptico e cerámica, principalmente na fabricación de cerámica transparente e vidro óptico. Os seus compostos teñen excelentes propiedades ópticas e pódense usar para fabricar compoñentes de láseres, comunicacións de fibra óptica e outros equipos.
2. Fósfores:Os compostos de Yttrium xogan un papel importante nos fósfores e poden emitir unha fluorescencia brillante, polo que adoitan utilizarse para fabricar pantallas de TV, monitores e equipos de iluminación.Óxido de yttriume outros compostos úsanse a miúdo como materiais luminiscentes para mellorar o brillo e a claridade da luz.
3. Aditivos de aliaxe: Na produción de aliaxes metálicas, Yttrium adoita usarse como aditivo para mellorar as propiedades mecánicas e a resistencia á corrosión dos metais.Aliaxes de yttriumúsanse a miúdo para facer aceiro de alta resistencia ealiaxes de aluminio, converténdoos en máis resistentes á calor e resistentes á corrosión.
4. Catalizadores: Os compostos de Yttrium xogan un papel importante nalgúns catalizadores e poden acelerar a taxa de reaccións químicas. Utilízanse para fabricar dispositivos de purificación de escape de automóbiles e catalizadores nos procesos de produción industrial, axudando a reducir a emisión de substancias nocivas.
5. Tecnoloxía de imaxe médica: Os isótopos de Yttrium úsanse na tecnoloxía de imaxe médica para preparar isótopos radioactivos, como para etiquetar radiofarmacéuticos e diagnosticar imaxes médicas nucleares.
6. Tecnoloxía láser:Os láseres de ións Yttrium son un láser común de estado sólido usado en diversas investigacións científicas, medicina láser e aplicacións industriais. A fabricación destes láseres require o uso de certos compostos de Yttrium como activadores. Elementos deyttriumE os seus compostos xogan un papel importante na ciencia e tecnoloxía moderna e na industria, implicando moitos campos como a óptica, a ciencia dos materiais e a medicina e fixeron contribucións positivas ao progreso e desenvolvemento da sociedade humana.
Propiedades físicas de yttrium
O número atómico deyttriumten 39 anos e o seu símbolo químico é Y.
1. Aparición:Yttrium é un metal branco prateado.
2. Densidade:A densidade de Yttrium é de 4,47 g/cm3, o que o converte nun dos elementos relativamente pesados na codia terrestre.
3. Punto de fusión:O punto de fusión de Yttrium é de 1522 graos centígrados (2782 graos Fahrenheit), que se refire á temperatura na que o yttrium cambia dun sólido a un líquido en condicións térmicas.
4. Punto de ebulición:O punto de ebulición de Yttrium é de 3336 graos centígrados (6037 graos Fahrenheit), que se refire á temperatura na que o yttrium cambia dun líquido a un gas en condicións térmicas.
5. Fase:A temperatura ambiente, Yttrium está en estado sólido.
6. Condutividade:Yttrium é un bo condutor de electricidade con alta condutividade, polo que ten certas aplicacións na fabricación de dispositivos electrónicos e na tecnoloxía de circuítos.
7. Magnetismo:Yttrium é un material paramagnético a temperatura ambiente, o que significa que non ten unha resposta magnética evidente a campos magnéticos.
8. Estrutura de cristal: Yttrium existe nunha estrutura de cristal hexagonal cercano.
9. Volume atómico:O volume atómico de yttrium é de 19,8 centímetros cúbicos por mole, que se refire ao volume ocupado por un mol de átomos de yttrium.
Yttrium é un elemento metálico con densidade relativamente alta e punto de fusión e ten unha boa condutividade, polo que ten importantes aplicacións en electrónica, ciencia dos materiais e outros campos. Ao mesmo tempo, Yttrium tamén é un elemento raro relativamente común, que xoga un papel importante nalgunhas tecnoloxías avanzadas e aplicacións industriais.
Propiedades químicas de yttrium
1. Símbolo químico e grupo: o símbolo químico de Yttrium é Y, e está situado no quinto período da táboa periódica, o terceiro grupo, que é similar aos elementos do lantánuro.
2. Estrutura electrónica: a estrutura electrónica de yttrium é 1S² 2S² 2p⁶ 3S² 3p⁶ 3d 4S² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s². Na capa de electróns exterior, Yttrium ten dous electróns de valencia.
3. Estado de valencia: Yttrium normalmente mostra un estado de valencia de +3, que é o estado de valencia máis común, pero tamén pode mostrar estados de valencia de +2 e +1.
4. Reactividade: Yttrium é un metal relativamente estable, pero gradualmente oxidarase cando estea exposto ao aire, formando unha capa de óxido na superficie. Isto fai que Yttrium perda o seu brillo. Para protexer a Yttrium, normalmente almacénase nun ambiente seco.
5. Reacción con óxidos: Yttrium reacciona con óxidos para formar varios compostos, incluídoóxido de yttrium(Y2O3). O óxido de yttrium úsase a miúdo para facer fósforas e cerámica.
6. ** Reacción con ácidos **: Yttrium pode reaccionar con ácidos fortes para producir sales correspondentes, comocloruro de yttrium (Ycl3) ousulfato de yttrium (Y2 (SO4) 3).
7. Reacción coa auga: Yttrium non reacciona directamente coa auga en condicións normais, pero a altas temperaturas, pode reaccionar co vapor de auga para producir hidróxeno e óxido de Yttrium.
8. Reacción con sulfuros e carburos: Yttrium pode reaccionar con sulfuros e carburos para formar compostos correspondentes como o sulfuro de yttrium (YS) e o carburo de Yttrium (YC2). 9. Isótopos: yttrium ten múltiples isótopos, o máis estable dos cales é yttrium-89 (^89y), que ten unha longa vida media e se usa na etiquetaxe de medicina nuclear e isótopos.
Yttrium é un elemento metálico relativamente estable con múltiples estados de valencia e a capacidade de reaccionar con outros elementos para formar compostos. Ten unha ampla gama de aplicacións en óptica, ciencia dos materiais, medicina e industria, especialmente en fósfores, fabricación de cerámica e tecnoloxía láser.
Propiedades biolóxicas de yttrium
As propiedades biolóxicas deyttriumNos organismos vivos son relativamente limitados.
1. Presenza e inxestión: Aínda que Yttrium non é un elemento esencial para a vida, pódense atopar cantidades de Yttrium na natureza, incluíndo o chan, as rochas e a auga. Os organismos poden inxerir trazas cantidades de yttrium a través da cadea alimentaria, normalmente desde o chan e as plantas.
2. Bioviabilidade: a biodisponibilidade de yttrium é relativamente baixa, o que significa que os organismos xeralmente teñen dificultades para absorber e utilizar ytrio de forma eficaz. A maioría dos compostos de Yttrium non se absorben facilmente nos organismos, polo que adoitan ser excretados.
3. Distribución en organismos: Unha vez nun organismo, Yttrium distribúese principalmente en tecidos como o fígado, o ril, o bazo, os pulmóns e os ósos. En particular, os ósos conteñen concentracións máis altas de yttrium.
4. Metabolismo e excreción: o metabolismo do yttrium no corpo humano é relativamente limitado porque normalmente deixa o organismo por excreción. A maior parte é excretada a través da orina e tamén se pode excretar en forma de defecación.
5. Toxicidade: debido á súa baixa biodisponibilidade, Yttrium non adoita acumularse a niveis nocivos en organismos normais. Non obstante, a exposición a Yttrium de alta dose pode ter efectos nocivos sobre os organismos, o que conduce a efectos tóxicos. Esta situación normalmente ocorre raramente porque as concentracións de yttrium na natureza adoitan ser baixas e non se usan amplamente nin expostas aos organismos. As características biolóxicas do yttrium nos organismos maniféstanse principalmente na súa presenza en cantidades de rastro, baixa biodisponibilidade e non ser un elemento necesario para a vida. Aínda que non ten efectos tóxicos evidentes sobre os organismos en circunstancias normais, a exposición a alta dose de Yttrium pode causar riscos para a saúde. Polo tanto, a investigación científica e o seguimento aínda son importantes para a seguridade e os efectos biolóxicos do yttrium.
Distribución da natureza yttrium
Yttrium é un elemento de terra rara que está relativamente distribuído na natureza, aínda que non existe en forma elemental pura.
1. Ocorrencia na codia terrestre: a abundancia de ytrio na codia terrestre é relativamente baixa, cunha concentración media de aproximadamente 33 mg/kg. Isto fai que Yttrium sexa un dos elementos raros.
O Ytrio existe principalmente en forma de minerais, normalmente xunto con outros elementos da Terra rara. Algúns minerais importantes de Yttrium inclúen o granate de ferro de Yttrium (YIG) e o oxalato de Yttrium (Y2 (C2O4) 3).
2. Distribución xeográfica: os depósitos de yttrium distribúense en todo o mundo, pero algunhas áreas poden ser ricas en yttrium. Algúns depósitos importantes de Yttrium pódense atopar nas seguintes rexións: Australia, China, Estados Unidos, Rusia, Canadá, India, Escandinavia, etc. 3. Extracción e procesamento: unha vez que se extrae o mineral de Yttrium, normalmente é necesario un procesamento químico para extraer e separar o yttrium. Normalmente implica procesos de lixiviación de ácidos e separación química para obter YTTRIUM de alta pureza.
É importante ter en conta que os elementos de terra rara como o yttrium non existen normalmente en forma de elementos puros, senón que se mesturan con outros elementos da Terra rara. Polo tanto, a extracción de maior pureza Yttrium require procesos complexos de procesamento e separación química. Ademais, a subministración deElementos da Terra raraé limitado, polo que a consideración da súa xestión de recursos e a sustentabilidade ambiental tamén é importante.
Minería, extracción e fundición do elemento Yttrium
Yttrium é un elemento de terra rara que normalmente non existe en forma de yttrium puro, senón en forma de mineral de yttrium. A continuación móstrase unha introdución detallada ao proceso mineiro e de perfeccionamento do elemento Yttrium:
1. Minería de mineral de yttrium:
Exploración: En primeiro lugar, os xeólogos e os enxeñeiros mineiros realizan traballos de exploración para atopar depósitos que conteñen yttrium. Normalmente implica estudos xeolóxicos, exploración xeofísica e análise de mostras. Minería: unha vez que se atopa un depósito que conteña Yttrium, o mineral é extraído. Estes depósitos normalmente inclúen minerais de óxido como o granate de ferro de Yttrium (YIG) ou o oxalato de Yttrium (Y2 (C2O4) 3). Esmagamento de mineral: Despois da minaría, o mineral normalmente debe dividirse en pezas máis pequenas para o procesamento posterior.
2. Extracción de yttrium:Localización química: o mineral esmagado normalmente é enviado a unha fundición, onde o yttrium é extraído a través de lixiviación química. Este proceso normalmente usa unha solución de lixiviación ácida, como o ácido sulfúrico, para disolver o yttrium do mineral. Separación: unha vez que o yttrium se disolve, normalmente mestúrase con outros elementos e impurezas da terra rara. Para extraer ytrio de maior pureza, é necesario un proceso de separación, normalmente usando a extracción de disolventes, o intercambio de ións ou outros métodos químicos. Precipitación: Yttrium está separado doutros elementos da Terra rara a través de reaccións químicas apropiadas para formar compostos puros de yttrium. Secado e calcinación: os compostos de yttrium obtidos adoitan ser secados e calcinados para eliminar calquera humidade e impurezas residuais para obter finalmente metal ou compostos puros.
Métodos de detección de yttrium
Os métodos comúns de detección para YTTrium inclúen principalmente espectroscopia de absorción atómica (AAS), espectrometría de masa plasmática acoplada indutivamente (ICP-MS), espectroscopia de fluorescencia de raios X (XRF), etc.
1. Espectroscopia de absorción atómica (AAS):AAS é un método de análise cuantitativo de uso común adecuado para determinar o contido de YTTRIU en solución. Este método baséase no fenómeno de absorción cando o elemento obxectivo da mostra absorbe a luz dunha lonxitude de onda específica. En primeiro lugar, a mostra convértese nunha forma medible a través de pasos de pretratamento como a combustión de gas e o secado de alta temperatura. A continuación, a luz correspondente á lonxitude de onda do elemento diana pásase á mostra, mídese a intensidade da luz absorbida pola mostra e calcúlase o contido de Yttrium na mostra comparándoo cunha solución estándar de Yttrium de concentración coñecida.
2. Espectrometría de masa plasmática acoplada indutivamente (ICP-MS):O ICP-MS é unha técnica analítica altamente sensible adecuada para determinar o contido de Ytrio en mostras líquidas e sólidas. Este método converte a mostra en partículas cargadas e logo usa un espectrómetro de masas para a análise de masas. ICP-MS ten un amplo rango de detección e alta resolución e pode determinar o contido de múltiples elementos ao mesmo tempo. Para a detección de yttrium, ICP-MS pode proporcionar límites de detección moi baixos e alta precisión.
3. Espectrometría de fluorescencia de raios X (XRF):XRF é un método analítico non destrutivo adecuado para a determinación do contido de Ytrio en mostras sólidas e líquidas. Este método determina o contido do elemento irradiando a superficie da mostra con radiografías e medindo a intensidade pico característica do espectro de fluorescencia na mostra. XRF ten as vantaxes da velocidade rápida, o funcionamento sinxelo e a capacidade de determinar múltiples elementos ao mesmo tempo. Non obstante, XRF pódese interferir na análise de Yttrium de baixo contido, obtendo grandes erros.
4. Espectrometría de emisión óptica de plasma acoplada indutivamente (ICP-OES):A espectrometría de emisión óptica plasmática acoplada indutivamente é un método analítico altamente sensible e selectivo amplamente usado na análise de varios elementos. Atomiza a mostra e forma un plasma para medir a lonxitude de onda específica e a intensidade of yttriumemisión no espectrómetro. Ademais dos métodos anteriores, hai outros métodos de uso común para a detección de yttil, incluído o método electroquímico, a espectrofotometría, etc. A selección dun método de detección adecuado depende de factores como as propiedades da mostra, o rango de medición requirido e a precisión de detección e os estándares de calibración son necesarios para o control de calidade para asegurar o control e a fiabilidade dos resultados de medición.
Aplicación específica do método de absorción atómica de yttrium
Na medición de elementos, a espectrometría de masa plasmática acoplada indutivamente (ICP-MS) é unha técnica de análise de varios elementos altamente sensible e de varios elementos, que adoita usarse para determinar a concentración de elementos, incluído o ytrio. A continuación móstrase un proceso detallado para probar Yttrium en ICP-MS:
1. Preparación da mostra:
A mostra normalmente debe ser disolta ou dispersa nunha forma líquida para a análise ICP-MS. Isto pódese facer mediante disolución química, quecemento da dixestión ou outros métodos de preparación adecuados.
A preparación da mostra require condicións extremadamente limpas para evitar a contaminación por elementos externos. O laboratorio debería tomar medidas necesarias para evitar a contaminación da mostra.
2. Xeración ICP:
O ICP xérase introducindo gas mesturado de argón ou argon-osíxeno nunha antorcha de plasma de cuarzo pechado. O acoplamiento indutivo de alta frecuencia produce unha chama plasmática intensa, que é o punto de partida da análise.
A temperatura do plasma é de aproximadamente 8000 a 10000 graos centígrados, o que é o suficientemente alto como para converter os elementos da mostra en estado iónico.
3. Ionización e separación:Unha vez que a mostra entra no plasma, os elementos nel están ionizados. Isto significa que os átomos perden un ou varios electróns, formando ións cargados. ICP-MS usa un espectrómetro de masas para separar os ións de diferentes elementos, normalmente por relación masiva-carga (m/z). Isto permite separar e analizar os ións de diferentes elementos.
4. Espectrometría de masas:Os ións separados entran nun espectrómetro de masas, normalmente un espectrómetro de masa de cuadrupol ou un espectrómetro de masa de dixitalización magnética. No espectrómetro de masas, os ións de diferentes elementos están separados e detectados segundo a súa relación masa-carga. Isto permite determinar a presenza e concentración de cada elemento. Unha das vantaxes da espectrometría de masa plasmática acoplada indutivamente é a súa alta resolución, o que lle permite detectar múltiples elementos simultaneamente.
5. Procesamento de datos:Os datos xerados por ICP-MS normalmente deben ser procesados e analizados para determinar a concentración dos elementos na mostra. Isto inclúe comparar o sinal de detección cos estándares de concentracións coñecidas e realizar calibración e corrección.
6. Informe de resultados:O resultado final preséntase como a concentración ou a porcentaxe masiva do elemento. Estes resultados pódense empregar nunha variedade de aplicacións, incluíndo ciencias da terra, análise ambiental, probas de alimentos, investigación médica, etc.
O ICP-MS é unha técnica altamente precisa e sensible adecuada para a análise de varios elementos, incluído o yttrium. Non obstante, require instrumentación e coñecemento complexos, polo que normalmente realízase nun laboratorio ou nun centro de análise profesional. No traballo real, é necesario seleccionar o método de medición adecuado segundo as necesidades específicas do sitio. Estes métodos son amplamente empregados na análise e detección de Ytterbium en laboratorios e industrias.
Despois de resumir o anterior, podemos concluír que Yttrium é un elemento químico moi interesante con propiedades físicas e químicas únicas, o que é de gran importancia nos campos de investigación científica e aplicacións. Aínda que avanzamos na nosa comprensión, aínda hai moitas preguntas que precisan máis investigacións e exploracións. Espero que a nosa introdución poida axudar aos lectores a comprender mellor este fascinante elemento e inspirar o amor de todos pola ciencia e o interese pola exploración.
Para máis información plspóñase en contacto connoscoABAIXO:
Tel & Whats: 008613524231522
Email:Sales@shxlchem.com
Tempo de publicación: novembro-28-2024