知っていましたか？発見する人間のプロセスイットリウムひねりと挑戦に満ちていました。 1787年、スウェーデンのカール・アクセル・アレニウスは、故郷のYtterby村の近くの採石場で密集した重い黒い鉱石を誤って発見し、それを「Ytterbite」と名付けました。その後、ヨハン・ガドリン、アンダース・グスタフ・エクバーグ、フリードリッヒ・ウェーラーなどを含む多くの科学者がこの鉱石に関する詳細な研究を行った。
1794年、フィンランドの化学者であるヨハン・ガドリンは、新しい酸化物をイッテルビウム鉱石から分離し、yttriumと名付けました。人間が希土類の要素を明確に発見したのはこれが初めてでした。しかし、この発見はすぐに広範囲にわたる注目を集めませんでした。
時間が経つにつれて、科学者は他の希土類要素を発見しました。 1803年、ドイツのクラプロスとスウェーデン人のヒッツィンガーとベルゼリウスがセリウムを発見しました。 1839年、スウェーデンのモーザンダーは発見しましたランタン。 1843年、彼はエルビウムを発見しましたテルビウム。これらの発見は、その後の科学的研究の重要な基盤を提供しました。
科学者が19世紀の終わりになってから、Yttrium oreから「Yttrium」という要素をうまく分離しました。 1885年、オーストリアのウィルズバッハはネオジムとプラセオジムを発見しました。 1886年、ボア・ボードランは発見しましたジスプロシウム。これらの発見は、希土類元素の大家族をさらに豊かにしました。
技術的な条件の制限により、Yttriumの発見から1世紀以上にわたり、科学者はこの要素を浄化することができず、学術的な紛争や誤りも引き起こしています。しかし、これは科学者がイットリウムを研究することへの熱意から止まったわけではありませんでした。
20世紀初頭、科学技術の継続的な進歩により、科学者は最終的に希土類の要素を浄化できるようになり始めました。 1901年、フランス人ユージン・デ・マルセイユが発見しましたユーロピウム。 1907年から1908年、オーストリアのウィルズバッハとフランス人の都市は独立してルテチウムを発見しました。これらの発見は、その後の科学的研究の重要な基盤を提供しました。
現代の科学技術では、Yttriumの適用はますます広範囲になりつつあります。科学技術の継続的な進歩により、Yttriumの理解と応用はますます詳しくなります。
Yttrium要素のアプリケーションフィールド
1.光学ガラスとセラミック：Yttriumは、主に透明セラミックと光学ガラスの製造に、光学ガラスとセラミックの製造に広く使用されています。その化合物は優れた光学特性を持ち、レーザー、光ファイバー通信、その他の機器のコンポーネントの製造に使用できます。
2。リン：Yttrium化合物は蛍光体に重要な役割を果たし、明るい蛍光を発する可能性があるため、テレビ画面、モニター、照明機器の製造によく使用されます。酸化Yttriumまた、他の化合物は、光の明るさと透明度を高めるための発光材料としてよく使用されます。
3。合金添加物：金属合金の生産では、Yttriumはしばしば、金属の機械的特性と腐食抵抗を改善するための添加物として使用されます。Yttrium合金多くの場合、高強度の鋼を作るために使用されますアルミニウム合金、それらをより耐熱性と耐食性にします。
4。触媒：Yttrium化合物は、いくつかの触媒で重要な役割を果たし、化学反応の速度を加速できます。それらは、工業生産プロセスで自動車排気浄化装置と触媒を製造するために使用され、有害な物質の排出を削減するのに役立ちます。
5。医療画像技術：Yttrium同位体は、放射性医薬品の標識や核医療イメージングの診断など、放射性同位体を調製するために医療イメージング技術で使用されます。
6。レーザー技術：Yttriumイオンレーザーは、さまざまな科学研究、レーザー医学、産業用途で使用される一般的な固体レーザーです。これらのレーザーの製造には、アクティベーターとして特定のYttrium化合物を使用する必要があります.yttrium要素そして、それらの化合物は、光学、材料科学、医学などの多くの分野を含む現代の科学と技術と産業において重要な役割を果たし、人間社会の進歩と発展に積極的な貢献をしてきました。
Yttriumの物理的特性
の原子番号イットリウム39で、その化学記号はYです。
1。外観：Yttriumは銀色の金属です。
2。密度：Yttriumの密度は4.47 g/cm3であるため、地球の地殻の比較的重い元素の1つになります。
3。融点：Yttriumの融点は摂氏1522度（華氏2782度）で、熱条件下でイットリウムが固体から液体に変化する温度を指します。
4。沸点：イットリウムの沸点は摂氏3336度（華氏6037度）で、熱条件下でイットリウムが液体からガスに変化する温度を指します。
5。フェーズ：室温では、Yttriumは固体状態にあります。
6。伝導性：Yttriumは、導電率が高い電気の優れた導体であるため、電子機器の製造と回路技術に特定の用途があります。
7。磁気：Yttriumは室温での常磁性材料です。つまり、磁場に対する明らかな磁気応答がありません。
8。結晶構造：yttriumは、六角形の密集した結晶構造に存在します。
9。原子量：Yttriumの原子体積はモルあたり19.8立方センチメートルで、これは1モルのイットリウム原子が占める体積を指します。
Yttriumは、比較的高密度と融点を持つ金属要素であり、導電率が良好なため、電子機器、材料科学、その他の分野で重要な用途があります。同時に、Yttriumは比較的一般的な希少要素でもあり、いくつかの高度な技術や産業用途で重要な役割を果たしています。
Yttriumの化学的性質
1。化学記号とグループ：イットトリウムの化学記号はyであり、ランタニド元素に似た3番目のグループである周期表の5番目の期間にあります。
2。電子構造：Yttriumの電子構造は1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3D¹⁰4S²4P⁶4D¹⁰4F¹⁴5S²です。外側の電子層には、Yttriumには2つの価電子があります。
3。価数状態：Yttriumは通常、+3の価数状態を示します。これは最も一般的な価の状態ですが、+2および+1の価予測状態も示すことができます。
4。反応性：Yttriumは比較的安定した金属ですが、空気にさらされると徐々に酸化され、表面に酸化物層が形成されます。これにより、Yttriumが光沢を失います。 Yttriumを保護するために、通常は乾燥した環境に保存されます。
5。酸化物との反応：Yttriumは酸化物と反応して、さまざまな化合物を形成します。酸化Yttrium(Y2O3）。酸化Yttriumは、蛍光体とセラミックを作るためによく使用されます。
6。塩化イトリウム (YCL3） または硫酸イトリウム (Y2（SO4）3).
7。水との反応：イットリウムは通常の条件下では水と直接反応するのではありませんが、高温では水蒸気と反応して水素と酸化イトリウムを生成する可能性があります。
8。硫化物と炭化物との反応：イットリウムは、硫化物および炭化物と反応して、硫化Yttrium（YS）や炭化Yttrium（YC2）などの対応する化合物を形成することができます。 9。同位体：Yttriumには複数の同位体があり、その中で最も安定したのはYttrium-89（^89y）で、半減期が長く、核医学と同位体標識に使用されています。
Yttriumは、複数の原子価状態と他の元素と反応して化合物を形成する能力を備えた比較的安定した金属要素です。光学系、材料科学、医学、産業、特に蛍光体、セラミック製造、レーザー技術に幅広い用途があります。
イットリウムの生物学的特性
の生物学的特性イットリウム生物では、生物は比較的限られています。
1。存在と摂取：イットトリウムは生命に不可欠な要素ではありませんが、土壌、岩、水を含む微量のイットリウムが自然に見られます。生物は、通常は土壌や植物からの食物連鎖を通じて、微量のイットリウムを摂取することができます。
2。バイオアベイラビリティ：イットリウムのバイオアベイラビリティは比較的低いため、一般に生物はイットリウムを効果的に吸収して利用するのが困難です。ほとんどのイトリウム化合物は生物に容易に吸収されないため、排泄される傾向があります。
3。生物の分布：生物内で一度、イットリウムは主に肝臓、腎臓、脾臓、肺、骨などの組織に分布しています。特に、骨にはより高い濃度のイットリウムが含まれています。
4.代謝と排泄：人体におけるイットトリウムの代謝は、通常排泄によって生物を離れるため、比較的限られています。そのほとんどは尿を通して排泄され、排便の形で排泄される可能性もあります。
5。毒性：その生物学的利用能が低いため、イットリウムは通常、正常な生物では有害レベルに蓄積しません。ただし、高用量のイットリウム曝露は、生物に有害な影響を及ぼし、毒性効果をもたらす可能性があります。自然のイットリウム濃度が通常低く、生物に広く使用またはさらされていないため、この状況は通常発生しません。生物のイットリウムの生物学的特性は、微量、低い生物学的可能性、および必要な要素ではないという存在下で主に現れます。人生のために。通常の状況下では生物に明らかな毒性効果はありませんが、高用量のイットリウム曝露は健康被害を引き起こす可能性があります。したがって、科学的研究と監視は、Yttriumの安全性と生物学的影響にとって依然として重要です。
自然界におけるイットリウムの分布
Yttriumは、純粋な元素の形では存在しませんが、比較的広く分布している希土類要素です。
1。地球の地殻での発生：地球の地殻におけるイットリウムの存在量は比較的低く、平均濃度は約33 mg/kgです。これにより、Yttriumは希少要素の1つになります。
Yttriumは主に鉱物の形で存在し、通常は他の希土類元素と一緒に存在します。いくつかの主要なイトリウム鉱物には、イットトリウム鉄ガーネット（YIG）とシュウ酸イトリウム（Y2（C2O4）3）が含まれます。
2。地理的分布：Yttrium堆積物は世界中に分布していますが、一部の地域はYttriumが豊富である可能性があります。次の地域では、いくつかの主要なYttrium堆積物があります：オーストラリア、中国、中国、米国、ロシア、カナダ、インド、スカンジナビアなど。3。抽出と処理：Yttrium鉱石が採掘されると、抽出には化学処理が必要になり、通常は化学処理が必要です。 yttriumを分離します。これには、通常、酸浸出と化学分離プロセスが含まれて、高純度のイットリウムが得られます。
Yttriumなどの希土類元素は通常、純粋な要素の形では存在しないが、他の希土類元素と混合されていることに注意することが重要です。したがって、より高い純度イットリウムの抽出には、複雑な化学処理と分離プロセスが必要です。さらに、の供給希土類元素限られているため、リソース管理と環境の持続可能性を考慮することも重要です。
Yttrium要素の採掘、抽出、製錬
Yttriumは、通常、純粋なYttriumの形ではなく、Yttrium鉱石の形で存在する希土類元素です。以下は、Yttrium要素の採掘および精製プロセスの詳細な紹介です。
1。イットリウム鉱石のマイニング：
探査：まず、地質学者と鉱業エンジニアは、イットリウムを含む堆積物を見つけるために探査作業を実施します。これには通常、地質研究、地球物理学的探査、およびサンプル分析が含まれます。鉱業：イットリウムを含む堆積物が見つかると、鉱石が採掘されます。これらの堆積物には、通常、Yttrium鉄ガーネット（Yig）やシュウ酸Yttrium（Y2（C2O4）3）などの酸化物鉱石が含まれます。鉱石の粉砕：採掘後、鉱石は通常、その後の処理のために小さな部分に分解する必要があります。
2。Yttriumの抽出：化学浸出：砕いた鉱石は通常、製錬所に送られ、そこではYttriumが化学浸出によって抽出されます。このプロセスは通常、硫酸などの酸性浸出溶液を使用して、鉱石からイットリウムを溶解します。分離：Yttriumが溶解すると、通常、他の希土類元素と不純物と混合されます。より高い純度のイットリウムを抽出するには、通常、溶媒抽出、イオン交換、またはその他の化学的方法を使用して、分離プロセスが必要です。降水量：Yttriumは、適切な化学反応を通じて他の希土類元素から分離され、純粋なYttrium化合物を形成します。乾燥と焼成：得られたYttrium化合物は、通常、純粋なYttrium金属または化合物を得るために、残留水分と不純物を除去するために乾燥させて焼成する必要があります。
Yttriumの検出方法
Yttriumの一般的な検出方法には、主に原子吸収分光法（AAS）、誘導結合血漿質量分析（ICP-MS）、X線蛍光分光法（XRF）などが含まれます。
1。原子吸収分光法（AAS）：AASは、溶液中のYttrium含有量を決定するのに適した一般的に使用される定量分析方法です。この方法は、サンプルのターゲット要素が特定の波長の光を吸収する場合、吸収現象に基づいています。まず、サンプルは、ガス燃焼や高温乾燥などの前処理ステップを通じて測定可能な形に変換されます。次に、ターゲット要素の波長に対応する光がサンプルに渡され、サンプルによって吸収される光強度が測定され、サンプルのYttrium含有量が既知の濃度の標準Yttrium溶液と比較することによって計算されます。
2。誘導結合プラズマ質量分析（ICP-MS）：ICP-MSは、液体および固体サンプルのYttrium含有量を決定するのに適した非常に敏感な分析技術です。この方法は、サンプルを荷電粒子に変換し、質量分析に質量分析計を使用します。 ICP-MSには幅広い検出範囲と高解像度があり、複数の要素の含有量を同時に決定できます。 Yttriumを検出するために、ICP-MSは非常に低い検出限界と高精度を提供できます。
3。X線蛍光分光測定（XRF）：XRFは、固体サンプルおよび液体サンプルでのYttrium含有量の測定に適した非破壊分析方法です。この方法は、サンプルの表面にX線を照射し、サンプルの蛍光スペクトルの特徴的なピーク強度を測定することにより、要素含有量を決定します。 XRFには、高速速度、単純な動作、および複数の要素を同時に決定する能力の利点があります。ただし、XRFは低含有のYttriumの分析に干渉される可能性があり、その結果、大きなエラーが発生します。
4.誘導結合プラズマ光学放出分光法（ICP-OE）：帰納的に結合した血漿光学放出分光測定は、マルチエレメント分析で広く使用されている非常に敏感で選択的な分析方法です。サンプルに霧化し、プラズマを形成して特定の波長と強度oを測定しますf yttrium分光計の放出。上記の方法に加えて、電気化学的方法、分光光度測定などを含むYTTRIUM検出に一般的に使用される他の方法があります。適切な検出方法の選択は、サンプル特性、必要な測定範囲と検出精度、キャリブレーション標準などの要因に依存します。多くの場合、測定結果の精度と信頼性を確保するために品質管理に必要です。
Yttrium原子吸収法の特定の応用
元素測定では、誘導結合プラズマ質量分析（ICP-MS）は、非常に敏感でマルチエレメント分析技術であり、Yttriumを含む元素の濃度を決定するためによく使用されます。以下は、ICP-MSでYttriumをテストするための詳細なプロセスです。
1。サンプル準備：
サンプルは通常、ICP-MS分析のために溶解するか、液体に分散する必要があります。これは、化学的溶解、加熱消化、またはその他の適切な調製方法によって行うことができます。
サンプルの準備には、外部要素による汚染を防ぐために非常にきれいな条件が必要です。研究室は、サンプルの汚染を避けるために必要な措置を講じる必要があります。
2。ICP生成：
ICPは、ArgonまたはArgon-Oxygen混合ガスを閉じた石英プラズマトーチに導入することにより生成されます。高周波誘導結合は、分析の出発点である強い血漿炎を生成します。
プラズマの温度は摂氏約8000〜10000度で、サンプルの元素をイオン状態に変換するのに十分な高さです。
3。イオン化と分離：サンプルがプラズマに入ると、その中の元素がイオン化されます。これは、原子が1つ以上の電子を失い、荷電イオンを形成することを意味します。 ICP-MSは質量分析計を使用して、通常は質量対電荷比（m/z）で異なる元素のイオンを分離します。これにより、異なる要素のイオンを分離し、その後分析することができます。
4。質量分析：分離されたイオンは質量分析計、通常は四重極質量分析計または磁気スキャン質量分析計に入ります。質量分析計では、異なる元素のイオンが分離され、質量対電荷比に応じて検出されます。これにより、各要素の存在と濃度を決定できます。誘導結合プラズマ質量分析の利点の1つは、その高分解能であり、複数の要素を同時に検出できるようにします。
5。データ処理：通常、ICP-MSによって生成されたデータは、サンプル内の要素の濃度を決定するために処理および分析する必要があります。これには、検出信号を既知の濃度の標準と比較し、キャリブレーションと修正を実行することが含まれます。
6。結果レポート：最終結果は、要素の濃度または質量の割合として提示されます。これらの結果は、地球科学、環境分析、食品試験、医学研究など、さまざまなアプリケーションで使用できます。
ICP-MSは、Yttriumを含むマルチエレメント分析に適した非常に正確で敏感な手法です。ただし、複雑な計装と専門知識が必要なため、通常、実験室または専門分析センターで実行されます。実際の作業では、サイトの特定のニーズに応じて適切な測定方法を選択する必要があります。これらの方法は、研究所および産業におけるイッテルビウムの分析と検出に広く使用されています。
上記を要約した後、Yttriumは独自の物理的および化学的特性を備えた非常に興味深い化学的要素であり、科学的研究と応用分野で非常に重要であると結論付けることができます。私たちはそれを理解することをいくらか進歩させましたが、さらなる研究と探求が必要な多くの質問がまだあります。私たちの紹介が、読者がこの魅力的な要素をよりよく理解し、科学に対するすべての人の愛情と探検への関心を刺激するのに役立つことを願っています。
詳細については、plsお問い合わせ下に：
Tel＆Whats：008613524231522
Email:Sales@shxlchem.com
投稿時間：11月28日 - 2024年