องค์ประกอบอิตเทรียมคืออะไร การใช้งาน วิธีการทดสอบที่ใช้กันทั่วไป

คุณรู้หรือไม่? กระบวนการของมนุษย์ค้นพบอิตเทรียมเต็มไปด้วยความพลิกผันและความท้าทาย ในปี พ.ศ. 2330 ชาวสวีเดน Karl Axel Arrhenius ได้ค้นพบแร่สีดำที่มีความหนาแน่นและหนักโดยไม่ได้ตั้งใจในเหมืองใกล้บ้านเกิดของเขาที่หมู่บ้าน Ytterby และตั้งชื่อมันว่า "Ytterbite" หลังจากนั้น นักวิทยาศาสตร์หลายคนรวมทั้ง Johan Gadolin, Anders Gustav Ekberg, Friedrich Wöhler และคนอื่นๆ ได้ทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับแร่นี้

ในปี ค.ศ. 1794 Johan Gadolin นักเคมีชาวฟินแลนด์สามารถแยกออกไซด์ใหม่ออกจากแร่อิตเทอร์เบียมได้สำเร็จ และตั้งชื่อมันว่าอิตเทรียม นี่เป็นครั้งแรกที่มนุษย์ค้นพบธาตุหายากอย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้ไม่ได้ดึงดูดความสนใจอย่างกว้างขวางในทันที

เมื่อเวลาผ่านไป นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบธาตุหายากอื่นๆ ในปี ค.ศ. 1803 ชาวเยอรมัน Klaproth และชาวสวีเดน Hitzinger และ Berzelius ค้นพบซีเรียม ในปี พ.ศ. 2382 ชาวสวีเดน โมซันเดอร์ ค้นพบแลนทานัม- ในปี พ.ศ. 2386 เขาได้ค้นพบเออร์เบียมและเทอร์เบียม- การค้นพบเหล่านี้เป็นรากฐานที่สำคัญสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในภายหลัง

จนกระทั่งปลายศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถแยกธาตุ "อิตเทรียม" ออกจากแร่อิตเทรียมได้สำเร็จ ในปี พ.ศ. 2428 ชาวออสเตรีย Wilsbach ค้นพบนีโอไดเมียมและพราซีโอไดเมียม ในปี พ.ศ. 2429 บัวส์-โบดราน ค้นพบดิสโพรเซียม- การค้นพบเหล่านี้ทำให้ธาตุหายากในตระกูลใหญ่เพิ่มมากขึ้น

เป็นเวลากว่าหนึ่งศตวรรษหลังจากการค้นพบอิตเทรียม เนื่องจากข้อจำกัดของเงื่อนไขทางเทคนิค นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถทำให้องค์ประกอบนี้บริสุทธิ์ได้ ซึ่งยังก่อให้เกิดข้อโต้แย้งและข้อผิดพลาดทางวิชาการบางประการด้วย อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้หยุดนักวิทยาศาสตร์จากความกระตือรือร้นในการศึกษาอิตเทรียม

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มสามารถชำระธาตุหายากได้ ในปี 1901 ชาวฝรั่งเศส Eugene de Marseille ค้นพบยูโรเปียม- ในปี 1907-1908 ชาวออสเตรีย Wilsbach และชาวฝรั่งเศส Urbain ค้นพบลูทีเซียมอย่างอิสระ การค้นพบเหล่านี้เป็นรากฐานที่สำคัญสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในภายหลัง

ในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ การประยุกต์ใช้อิตเทรียมมีมากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ความเข้าใจและการประยุกต์ใช้อิตเทรียมของเราจะเจาะลึกมากขึ้นเรื่อยๆ

ฟิลด์แอปพลิเคชันขององค์ประกอบอิตเทรียม
1.แก้วแสงและเซรามิก:อิตเทรียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตแก้วแสงและเซรามิก โดยส่วนใหญ่ในการผลิตเซรามิกใสและแก้วแสง สารประกอบของมันมีคุณสมบัติทางแสงที่ดีเยี่ยม และสามารถใช้ในการผลิตส่วนประกอบของเลเซอร์ การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก และอุปกรณ์อื่นๆ
2. สารเรืองแสง:สารประกอบอิตเทรียมมีบทบาทสำคัญในสารเรืองแสงและสามารถเปล่งแสงเรืองแสงที่สดใสได้ ดังนั้นจึงมักใช้ในการผลิตจอโทรทัศน์ จอภาพ และอุปกรณ์ให้แสงสว่างอิตเทรียมออกไซด์และสารประกอบอื่นๆ มักใช้เป็นวัสดุเรืองแสงเพื่อเพิ่มความสว่างและความกระจ่างของแสง
3. สารเติมแต่งโลหะผสม: ในการผลิตโลหะผสม อิตเทรียมมักถูกใช้เป็นสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะโลหะผสมอิตเทรียมมักใช้ทำเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงและอลูมิเนียมอัลลอยด์ทำให้ทนความร้อนและทนต่อการกัดกร่อนได้มากขึ้น
4. ตัวเร่งปฏิกิริยา: สารประกอบอิตเทรียมมีบทบาทสำคัญในตัวเร่งปฏิกิริยาบางชนิดและสามารถเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ฟอกไอเสียรถยนต์และตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม ซึ่งช่วยลดการปล่อยสารอันตราย
5. เทคโนโลยีการถ่ายภาพทางการแพทย์: ไอโซโทปอิตเทรียมใช้ในเทคโนโลยีการถ่ายภาพทางการแพทย์เพื่อเตรียมไอโซโทปกัมมันตรังสี เช่น การติดฉลากเภสัชรังสีและการวินิจฉัยการถ่ายภาพทางการแพทย์ทางนิวเคลียร์

6. เทคโนโลยีเลเซอร์:เลเซอร์อิตเทรียมไอออนเป็นเลเซอร์โซลิดสเตตทั่วไปที่ใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การแพทย์ด้วยเลเซอร์ และการใช้งานทางอุตสาหกรรม การผลิตเลเซอร์เหล่านี้จำเป็นต้องใช้สารประกอบอิตเทรียมบางชนิดเป็นตัวกระตุ้น. องค์ประกอบอิตเทรียมและสารประกอบของพวกมันมีบทบาทสำคัญในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่และอุตสาหกรรม ที่เกี่ยวข้องกับหลายสาขา เช่น ทัศนศาสตร์ วัสดุศาสตร์ และการแพทย์ และมีส่วนสนับสนุนเชิงบวกต่อความก้าวหน้าและการพัฒนาของสังคมมนุษย์

คุณสมบัติทางกายภาพของอิตเทรียม
เลขอะตอมของอิตเทรียมคือ 39 และสัญลักษณ์ทางเคมีคือ Y
1. ลักษณะที่ปรากฏ:อิตเทรียมเป็นโลหะสีเงินสีขาว
2. ความหนาแน่น:ความหนาแน่นของอิตเทรียมคือ 4.47 g/cm3 ซึ่งทำให้เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ค่อนข้างหนักในเปลือกโลก
3. จุดหลอมเหลว:จุดหลอมเหลวของอิตเทรียมคือ 1,522 องศาเซลเซียส (2,782 องศาฟาเรนไฮต์) ซึ่งหมายถึงอุณหภูมิที่อิตเทรียมเปลี่ยนจากของแข็งเป็นของเหลวภายใต้สภาวะความร้อน
4. จุดเดือด:จุดเดือดของอิตเทรียมคือ 3,336 องศาเซลเซียส (6,037 องศาฟาเรนไฮต์) ซึ่งหมายถึงอุณหภูมิที่อิตเทรียมเปลี่ยนจากของเหลวเป็นก๊าซภายใต้สภาวะความร้อน
5. เฟส:ที่อุณหภูมิห้อง อิตเทรียมจะอยู่ในสถานะของแข็ง
6. การนำไฟฟ้า:อิตเทรียมเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีโดยมีค่าการนำไฟฟ้าสูง ดังนั้นจึงมีการใช้งานบางอย่างในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีวงจร
7. แม่เหล็ก:อิตเทรียมเป็นวัสดุพาราแมกเนติกที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งหมายความว่าไม่มีการตอบสนองทางแม่เหล็กต่อสนามแม่เหล็กอย่างชัดเจน
8. โครงสร้างคริสตัล: อิตเทรียมมีอยู่ในโครงสร้างผลึกอัดแน่นหกเหลี่ยม
9. ปริมาตรอะตอม:ปริมาตรอะตอมของอิตเทรียมคือ 19.8 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อโมล ซึ่งหมายถึงปริมาตรที่อะตอมอิตเทรียมหนึ่งโมลครอบครอง
อิตเทรียมเป็นธาตุโลหะที่มีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวค่อนข้างสูง และมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี ดังนั้นจึงมีการนำไปใช้งานที่สำคัญในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ วัสดุศาสตร์ และสาขาอื่นๆ ในเวลาเดียวกัน อิตเทรียมยังเป็นองค์ประกอบที่ค่อนข้างหายาก ซึ่งมีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีขั้นสูงและการใช้งานทางอุตสาหกรรมบางอย่าง

คุณสมบัติทางเคมีของอิตเทรียม
1. สัญลักษณ์และกลุ่มทางเคมี: สัญลักษณ์ทางเคมีของอิตเทรียมคือ Y และอยู่ในคาบที่ห้าของตารางธาตุกลุ่มที่สามซึ่งคล้ายกับธาตุแลนทาไนด์
2. โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์: โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอิตเทรียมคือ 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² ในชั้นอิเล็กตรอนชั้นนอก อิตเทรียมมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนสองตัว
3. สถานะวาเลนซ์: อิตเทรียมมักจะแสดงสถานะวาเลนซ์เป็น +3 ซึ่งเป็นสถานะวาเลนซ์ที่พบบ่อยที่สุด แต่ก็สามารถแสดงสถานะวาเลนซ์เป็น +2 และ +1 ได้เช่นกัน
4. การเกิดปฏิกิริยา: อิตเทรียมเป็นโลหะที่ค่อนข้างเสถียร แต่จะค่อยๆ ออกซิไดซ์เมื่อสัมผัสกับอากาศ ทำให้เกิดชั้นออกไซด์บนพื้นผิว ส่งผลให้อิตเทรียมสูญเสียความมันวาวไป เพื่อปกป้องอิตเทรียม มักจะเก็บไว้ในที่แห้ง

5. ปฏิกิริยากับออกไซด์: อิตเทรียมทำปฏิกิริยากับออกไซด์จนเกิดเป็นสารประกอบต่างๆ ได้แก่อิตเทรียมออกไซด์(Y2O3- อิตเทรียมออกไซด์มักใช้ทำฟอสเฟอร์และเซรามิก
6. **ปฏิกิริยากับกรด**: อิตเทรียมสามารถทำปฏิกิริยากับกรดแก่เพื่อผลิตเกลือที่สอดคล้องกัน เช่นอิตเทรียมคลอไรด์ (YCl3) หรืออิตเทรียมซัลเฟต (Y2(SO4)3).
7. ปฏิกิริยากับน้ำ: อิตเทรียมไม่ทำปฏิกิริยาโดยตรงกับน้ำภายใต้สภาวะปกติ แต่ที่อุณหภูมิสูง อิตเทรียมสามารถทำปฏิกิริยากับไอน้ำเพื่อผลิตไฮโดรเจนและอิตเทรียมออกไซด์ได้
8. ปฏิกิริยากับซัลไฟด์และคาร์ไบด์: อิตเทรียมสามารถทำปฏิกิริยากับซัลไฟด์และคาร์ไบด์เพื่อสร้างสารประกอบที่สอดคล้องกัน เช่น อิตเทรียมซัลไฟด์ (YS) และอิตเทรียมคาร์ไบด์ (YC2) 9. ไอโซโทป: อิตเทรียมมีไอโซโทปหลายชนิด โดยไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคืออิตเทรียม-89 (^89Y) ซึ่งมีครึ่งชีวิตที่ยาวนาน และใช้ในการแพทย์นิวเคลียร์และการติดฉลากไอโซโทป
อิตเทรียมเป็นธาตุโลหะที่ค่อนข้างเสถียรโดยมีวาเลนซ์หลายสถานะและมีความสามารถในการทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่น ๆ เพื่อสร้างสารประกอบ มีการใช้งานที่หลากหลายในด้านทัศนศาสตร์ วัสดุศาสตร์ การแพทย์ และอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสารเรืองแสง การผลิตเซรามิก และเทคโนโลยีเลเซอร์

คุณสมบัติทางชีวภาพของอิตเทรียม

คุณสมบัติทางชีวภาพของอิตเทรียมในสิ่งมีชีวิตค่อนข้างจำกัด
1. การปรากฏและการกลืนกิน: แม้ว่าอิตเทรียมไม่ใช่องค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิต แต่ปริมาณอิตเทรียมสามารถพบได้ในธรรมชาติ รวมถึงดิน หิน และน้ำ สิ่งมีชีวิตสามารถกลืนอิตเทรียมในปริมาณเล็กน้อยผ่านห่วงโซ่อาหาร ซึ่งปกติแล้วจะมาจากดินและพืช
2. การดูดซึม: การดูดซึมของอิตเทรียมค่อนข้างต่ำ ซึ่งหมายความว่าสิ่งมีชีวิตโดยทั่วไปมีปัญหาในการดูดซับและการใช้อิตเทรียมอย่างมีประสิทธิภาพ สารประกอบอิตเทรียมส่วนใหญ่ไม่สามารถดูดซึมเข้าสู่สิ่งมีชีวิตได้ง่าย ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะถูกขับออกมา
3. การแพร่กระจายในสิ่งมีชีวิต: เมื่ออยู่ในสิ่งมีชีวิต อิตเทรียมจะกระจายอยู่ในเนื้อเยื่อเป็นหลัก เช่น ตับ ไต ม้าม ปอด และกระดูก โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระดูกมีอิตเทรียมที่มีความเข้มข้นสูงกว่า
4. เมแทบอลิซึมและการขับถ่าย: เมแทบอลิซึมของอิตเทรียมในร่างกายมนุษย์ค่อนข้างจำกัด เนื่องจากมักจะออกจากสิ่งมีชีวิตโดยการขับถ่าย ส่วนใหญ่ถูกขับออกทางปัสสาวะและอาจขับออกมาในรูปอุจจาระด้วย

5. ความเป็นพิษ: เนื่องจากอิตเทรียมมีการดูดซึมต่ำ จึงไม่สะสมจนถึงระดับที่เป็นอันตรายในสิ่งมีชีวิตปกติ อย่างไรก็ตาม การได้รับอิตเทรียมในปริมาณสูงอาจส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิต ส่งผลให้เกิดพิษ สถานการณ์นี้มักเกิดขึ้นไม่บ่อยนักเนื่องจากความเข้มข้นของอิตเทรียมในธรรมชาติมักจะต่ำและไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายหรือสัมผัสกับสิ่งมีชีวิต ลักษณะทางชีวภาพของอิตเทรียมในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่จะแสดงออกมาเมื่อมีปริมาณเพียงเล็กน้อย การดูดซึมต่ำ และไม่ได้เป็นองค์ประกอบที่จำเป็น เพื่อชีวิต แม้ว่าจะไม่มีผลกระทบที่เป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตภายใต้สถานการณ์ปกติ แต่การได้รับอิตเทรียมในปริมาณสูงอาจทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพได้ ดังนั้นการวิจัยและติดตามทางวิทยาศาสตร์ยังคงมีความสำคัญต่อความปลอดภัยและผลกระทบทางชีวภาพของอิตเทรียม

การแพร่กระจายของอิตเทรียมในธรรมชาติ
อิตเทรียมเป็นธาตุหายากซึ่งมีการกระจายตัวค่อนข้างแพร่หลายในธรรมชาติ แม้ว่าจะไม่มีอยู่ในรูปธาตุบริสุทธิ์ก็ตาม
1. การเกิดขึ้นในเปลือกโลก: ปริมาณอิตเทรียมในเปลือกโลกค่อนข้างต่ำ โดยมีความเข้มข้นเฉลี่ยประมาณ 33 มก./กก. สิ่งนี้ทำให้อิตเทรียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่หายาก
อิตเทรียมส่วนใหญ่มีอยู่ในรูปของแร่ธาตุ ซึ่งมักจะอยู่รวมกับธาตุหายากอื่นๆ แร่ธาตุอิตเทรียมที่สำคัญบางชนิด ได้แก่ อิตเทรียมเหล็กโกเมน (YIG) และอิตเทรียมออกซาเลต (Y2(C2O4)3)
2. การกระจายทางภูมิศาสตร์: เงินฝากอิตเทรียมกระจายไปทั่วโลก แต่บางพื้นที่อาจอุดมไปด้วยอิตเทรียม แหล่งสะสมอิตเทรียมที่สำคัญบางแห่งสามารถพบได้ในภูมิภาคต่อไปนี้: ออสเตรเลีย จีน สหรัฐอเมริกา รัสเซีย แคนาดา อินเดีย สแกนดิเนเวีย ฯลฯ 3. การสกัดและการแปรรูป: เมื่อขุดแร่อิตเทรียมแล้ว โดยปกติจะต้องผ่านกระบวนการทางเคมีเพื่อสกัดและแปรรูป แยกอิตเทรียมออก ซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับกระบวนการชะล้างด้วยกรดและการแยกสารเคมีเพื่อให้ได้อิตเทรียมที่มีความบริสุทธิ์สูง
สิ่งสำคัญที่ควรทราบก็คือ ธาตุหายาก เช่น อิตเทรียม มักจะไม่มีอยู่ในรูปของธาตุบริสุทธิ์ แต่จะผสมกับธาตุหายากอื่นๆ ดังนั้นการสกัดอิตเทรียมที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่าจึงต้องอาศัยกระบวนการแปรรูปและแยกสารเคมีที่ซับซ้อน นอกจากนี้อุปทานของธาตุหายากมีจำกัด ดังนั้นการพิจารณาการจัดการทรัพยากรและความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อมจึงเป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน

การขุด การสกัด และการถลุงธาตุอิตเทรียม

อิตเทรียมเป็นธาตุหายากที่มักไม่มีอยู่ในรูปของอิตเทรียมบริสุทธิ์ แต่อยู่ในรูปของแร่อิตเทรียม ต่อไปนี้เป็นการแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการขุดและการกลั่นองค์ประกอบอิตเทรียม:

1. การทำเหมืองแร่อิตเทรียม:
การสำรวจ: ขั้นแรก นักธรณีวิทยาและวิศวกรเหมืองแร่ดำเนินการสำรวจเพื่อค้นหาแหล่งสะสมที่มีอิตเทรียม ซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับการศึกษาทางธรณีวิทยา การสำรวจธรณีฟิสิกส์ และการวิเคราะห์ตัวอย่าง การขุด: เมื่อพบเงินฝากที่มีอิตเทรียม แร่นั้นจะถูกขุด เงินฝากเหล่านี้มักจะรวมถึงแร่ออกไซด์ เช่น อิตเทรียมเหล็กโกเมน (YIG) หรืออิตเทรียมออกซาเลต (Y2(C2O4)3) การบดแร่: หลังจากการขุด แร่มักจะต้องแตกออกเป็นชิ้นเล็กๆ เพื่อนำไปแปรรูปในภายหลัง
2. การแยกอิตเทรียม:การชะล้างด้วยสารเคมี: แร่ที่บดแล้วมักจะถูกส่งไปยังโรงถลุงแร่ โดยที่อิตเทรียมจะถูกสกัดโดยการชะล้างด้วยสารเคมี กระบวนการนี้มักจะใช้สารละลายชะล้างที่เป็นกรด เช่น กรดซัลฟิวริก เพื่อละลายอิตเทรียมออกจากแร่ การแยก: เมื่ออิตเทรียมละลาย มักจะผสมกับธาตุหายากและสิ่งสกปรกอื่นๆ ในการสกัดอิตเทรียมที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่า จำเป็นต้องมีกระบวนการแยก โดยปกติจะใช้การสกัดด้วยตัวทำละลาย การแลกเปลี่ยนไอออน หรือวิธีการทางเคมีอื่นๆ การตกตะกอน: อิตเทรียมถูกแยกออกจากธาตุหายากอื่น ๆ ด้วยปฏิกิริยาเคมีที่เหมาะสมเพื่อสร้างสารประกอบอิตเทรียมบริสุทธิ์ การอบแห้งและการเผา: สารประกอบอิตเทรียมที่ได้รับมักจะต้องทำให้แห้งและเผาเพื่อกำจัดความชื้นและสิ่งสกปรกที่ตกค้างเพื่อให้ได้โลหะหรือสารประกอบอิตเทรียมบริสุทธิ์ในที่สุด

วิธีการตรวจหาอิตเทรียม
วิธีการตรวจจับทั่วไปสำหรับอิตเทรียมส่วนใหญ่ได้แก่ อะตอมมิกดูดกลืนสเปกโทรสโกปี (AAS), อินดัคทีฟคัปเปิลแมสสเปกโตรเมทรี (ICP-MS), เอ็กซ์เรย์ฟลูออเรสเซนซ์สเปกโทรสโกปี (XRF) เป็นต้น

1. สเปกโทรสโกปีการดูดกลืนแสงของอะตอม (AAS):AAS เป็นวิธีการวิเคราะห์เชิงปริมาณที่ใช้กันทั่วไปซึ่งเหมาะสำหรับการหาปริมาณอิตเทรียมในสารละลาย วิธีการนี้จะขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การดูดกลืนแสงเมื่อองค์ประกอบเป้าหมายในตัวอย่างดูดซับแสงที่มีความยาวคลื่นจำเพาะ ขั้นแรก ตัวอย่างจะถูกแปลงเป็นรูปแบบที่วัดได้ผ่านขั้นตอนการปรับสภาพ เช่น การเผาไหม้ของแก๊สและการทำให้แห้งที่อุณหภูมิสูง จากนั้น แสงที่สอดคล้องกับความยาวคลื่นขององค์ประกอบเป้าหมายจะถูกส่งผ่านไปยังตัวอย่าง วัดความเข้มของแสงที่ตัวอย่างดูดกลืน และปริมาณอิตเทรียมในตัวอย่างจะถูกคำนวณโดยการเปรียบเทียบกับสารละลายอิตเทรียมมาตรฐานที่มีความเข้มข้นที่ทราบ
2. แมสสเปกโตรมิเตอร์พลาสมาแบบเหนี่ยวนำควบคู่ (ICP-MS):ICP-MS เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ที่มีความไวสูง ซึ่งเหมาะสำหรับการหาปริมาณอิตเทรียมในตัวอย่างของเหลวและของแข็ง วิธีการนี้จะแปลงตัวอย่างให้เป็นอนุภาคที่มีประจุ จากนั้นใช้แมสสเปกโตรมิเตอร์ในการวิเคราะห์มวล ICP-MS มีช่วงการตรวจจับที่กว้างและมีความละเอียดสูง และสามารถระบุเนื้อหาขององค์ประกอบต่างๆ ได้ในเวลาเดียวกัน สำหรับการตรวจจับอิตเทรียม ICP-MS สามารถให้ขีดจำกัดการตรวจจับที่ต่ำมากและมีความแม่นยำสูง
3. X-ray fluorescence spectrometry (XRF):XRF เป็นวิธีการวิเคราะห์แบบไม่ทำลายซึ่งเหมาะสำหรับการตรวจวัดปริมาณอิตเทรียมในตัวอย่างของแข็งและของเหลว วิธีการนี้จะกำหนดปริมาณองค์ประกอบโดยการฉายรังสีพื้นผิวของตัวอย่างด้วยรังสีเอกซ์ และการวัดความเข้มสูงสุดของลักษณะเฉพาะของสเปกตรัมเรืองแสงในตัวอย่าง XRF มีข้อดีคือความเร็วที่รวดเร็ว ใช้งานง่าย และความสามารถในการระบุองค์ประกอบหลายรายการในเวลาเดียวกัน อย่างไรก็ตาม XRF อาจถูกแทรกแซงในการวิเคราะห์อิตเทรียมที่มีเนื้อหาต่ำ ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดขนาดใหญ่
4. สเปกโตรเมตรีการปล่อยแสงพลาสม่าคู่แบบเหนี่ยวนำ (ICP-OES):สเปกโตรเมตรีการปล่อยแสงพลาสมาแบบเหนี่ยวนำคู่แบบเหนี่ยวนำเป็นวิธีการวิเคราะห์แบบเลือกสรรที่มีความไวสูงและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิเคราะห์หลายองค์ประกอบ โดยจะทำให้ตัวอย่างเป็นอะตอมและสร้างพลาสมาเพื่อวัดความยาวคลื่นและความเข้มจำเพาะ oอิตเทรียมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในสเปกโตรมิเตอร์ นอกเหนือจากวิธีการข้างต้นแล้ว ยังมีวิธีการอื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไปในการตรวจจับอิตเทรียม รวมถึงวิธีเคมีไฟฟ้า สเปกโตรโฟโตเมทรี เป็นต้น การเลือกวิธีการตรวจจับที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น คุณสมบัติของตัวอย่าง ช่วงการวัดที่ต้องการ และความแม่นยำในการตรวจจับ และมาตรฐานการสอบเทียบ มักจำเป็นสำหรับการควบคุมคุณภาพเพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของผลการวัด

การประยุกต์ใช้วิธีการดูดซึมอะตอมของอิตเทรียมโดยเฉพาะ

ในการวัดองค์ประกอบ Inductionly Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) เป็นเทคนิคการวิเคราะห์แบบหลายองค์ประกอบที่มีความไวสูงและมักใช้เพื่อกำหนดความเข้มข้นขององค์ประกอบ รวมถึงอิตเทรียมด้วย ต่อไปนี้เป็นกระบวนการโดยละเอียดสำหรับการทดสอบอิตเทรียมใน ICP-MS:

1. การเตรียมตัวอย่าง:

โดยทั่วไปตัวอย่างจะต้องละลายหรือกระจายให้อยู่ในรูปของเหลวเพื่อการวิเคราะห์ ICP-MS ซึ่งสามารถทำได้โดยการละลายทางเคมี การย่อยด้วยความร้อน หรือวิธีการเตรียมอื่นๆ ที่เหมาะสม

การเตรียมตัวอย่างต้องมีสภาวะที่สะอาดอย่างยิ่งเพื่อป้องกันการปนเปื้อนจากองค์ประกอบภายนอก ห้องปฏิบัติการควรใช้มาตรการที่จำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนตัวอย่าง

2. การสร้าง ICP:

ICP เกิดจากการนำก๊าซผสมอาร์กอนหรืออาร์กอน-ออกซิเจนเข้าไปในคบเพลิงพลาสมาควอตซ์แบบปิด การมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำความถี่สูงทำให้เกิดเปลวไฟพลาสม่าที่รุนแรง ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการวิเคราะห์

อุณหภูมิของพลาสมาอยู่ที่ประมาณ 8,000 ถึง 10,000 องศาเซลเซียส ซึ่งสูงพอที่จะแปลงองค์ประกอบในตัวอย่างให้เป็นสถานะไอออนิก
3. ไอออนไนซ์และการแยก:เมื่อตัวอย่างเข้าสู่พลาสมา ส่วนประกอบต่างๆ ในตัวอย่างจะแตกตัวเป็นไอออน ซึ่งหมายความว่าอะตอมจะสูญเสียอิเล็กตรอนตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปจนกลายเป็นไอออนที่มีประจุ ICP-MS ใช้แมสสเปกโตรมิเตอร์เพื่อแยกไอออนขององค์ประกอบต่างๆ ซึ่งโดยปกติจะใช้อัตราส่วนมวลต่อประจุ (m/z) ซึ่งช่วยให้ไอออนของธาตุต่างๆ ถูกแยกออกและวิเคราะห์ในภายหลัง
4. แมสสเปกโตรมิเตอร์:ไอออนที่แยกออกจากกันจะเข้าสู่แมสสเปกโตรมิเตอร์ ซึ่งโดยปกติจะเป็นแมสสเปกโตรมิเตอร์แบบสี่ขั้วหรือแมสสเปกโตรมิเตอร์แบบสแกนด้วยแม่เหล็ก ในแมสสเปกโตรมิเตอร์ ไอออนขององค์ประกอบต่างๆ จะถูกแยกและตรวจจับตามอัตราส่วนมวลต่อประจุ ซึ่งช่วยให้สามารถระบุการมีอยู่และความเข้มข้นของแต่ละองค์ประกอบได้ ข้อดีประการหนึ่งของแมสสเปกโตรมิเตอร์พลาสมาแบบเหนี่ยวนำควบคู่คือความละเอียดสูง ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจจับองค์ประกอบหลายรายการพร้อมกันได้
5. การประมวลผลข้อมูล:ข้อมูลที่สร้างโดย ICP-MS มักจะต้องได้รับการประมวลผลและวิเคราะห์เพื่อกำหนดความเข้มข้นขององค์ประกอบในตัวอย่าง ซึ่งรวมถึงการเปรียบเทียบสัญญาณการตรวจจับกับมาตรฐานของความเข้มข้นที่ทราบ และดำเนินการสอบเทียบและแก้ไข

6. รายงานผลลัพธ์:ผลลัพธ์สุดท้ายจะแสดงเป็นความเข้มข้นหรือเปอร์เซ็นต์มวลขององค์ประกอบ ผลลัพธ์เหล่านี้สามารถนำไปใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงธรณีศาสตร์ การวิเคราะห์สิ่งแวดล้อม การทดสอบอาหาร การวิจัยทางการแพทย์ ฯลฯ

ICP-MS เป็นเทคนิคที่มีความแม่นยำสูงและละเอียดอ่อน เหมาะสำหรับการวิเคราะห์หลายองค์ประกอบ รวมถึงอิตเทรียม อย่างไรก็ตาม ต้องใช้เครื่องมือและความเชี่ยวชาญที่ซับซ้อน ดังนั้นจึงมักดำเนินการในห้องปฏิบัติการหรือศูนย์การวิเคราะห์ระดับมืออาชีพ ในการทำงานจริงจำเป็นต้องเลือกวิธีการวัดที่เหมาะสมตามความต้องการเฉพาะของไซต์งาน วิธีการเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิเคราะห์และตรวจหาอิตเทอร์เบียมในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรม

หลังจากการสรุปข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าอิตเทรียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่น่าสนใจมากโดยมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการประยุกต์ แม้ว่าเราจะมีความก้าวหน้าในการทำความเข้าใจเรื่องนี้ แต่ก็ยังมีคำถามมากมายที่จำเป็นต้องวิจัยและสำรวจเพิ่มเติม ฉันหวังว่าบทนำของเราจะช่วยให้ผู้อ่านเข้าใจองค์ประกอบที่น่าสนใจนี้ได้ดีขึ้น และสร้างแรงบันดาลใจให้กับทุกคนที่รักวิทยาศาสตร์และความสนใจในการสำรวจ

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาติดต่อเราด้านล่าง:

โทร&อะไร:008613524231522

Email:Sales@shxlchem.com