L'elemento ittrio fu scoperto alla fine del XVIII secolo. Tuttavia, solo negli ultimi decenni questo morbido metallo argenteo ha trovato ampia applicazione in vari campi: chimica, fisica, informatica, energia, medicina e altri. Formula elettronica dell'ittrio (atomo): Y - 1s 2 2s 2 2p 6 3s2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4g 1 5s 2.
Fatti
Numero atomico (numero di protoni nel nucleo): 39.
Simbolo atomico (nella tavola periodica degli elementi): Y.
Massa atomica: 88, 906.
Proprietà: l'ittrio fonde a 2772 gradi Fahrenheit (1522 gradi Celsius); punto di ebollizione - 6053 F (3345 ° C). La densità del metallo è di 4,47 grammi per centimetro cubo. A temperatura ambiente è allo stato solido. Nell'aria, è ricoperto da una pellicola protettiva di ossido. Nell'acqua bollente, l'ossigeno si ossida, reagisce con acidi minerali e acetici. Quando riscaldato, può interagire con elementi come alogeni, idrogeno, azoto,zolfo e fosforo.
Descrizione
L'elemento chimico ittrio nella tavola periodica è tra i metalli di transizione. Sono caratterizzati da resistenza e allo stesso tempo flessibilità, quindi alcuni di essi, come rame e nichel, sono ampiamente utilizzati per il filo. I fili e le barre di ittrio sono utilizzati anche nell'elettronica e nella produzione di energia solare. L'ittrio è utilizzato anche in laser, ceramica, obiettivi fotografici e dozzine di altri oggetti.
L'elemento chimico ittrio è anche uno degli elementi delle terre rare. Nonostante questo nome, sono abbastanza numerosi in tutto il mondo. Ce ne sono 17 conosciuti in totale.
Tuttavia, l'ittrio viene usato raramente da solo. Tipicamente, viene utilizzato per formare composti come ittrio, bario e ossido di rame. Grazie a ciò è stata aperta una nuova fase di ricerca sulla superconduttività ad alta temperatura. L'ittrio viene anche aggiunto alle leghe metalliche per migliorare la resistenza alla corrosione e all'ossidazione.
Cronologia
Nel 1787, un tenente dell'esercito svedese e chimico part-time di nome Carl Axel Arrhenius scoprì un'insolita roccia nera mentre esplorava una cava vicino a Ytterby, una piccola città vicino alla capitale della Svezia, Stoccolma. Pensando di aver scoperto un nuovo minerale contenente tungsteno, Arrhenius inviò un campione a Johan Gadolin, un mineralogista e chimico finlandese, per l'analisi.
Gadolin isolò l'elemento chimico ittrio in un minerale che in seguito prese il suo nomegadolinite. Il nome del nuovo metallo, rispettivamente, proveniva da Ytterby, il luogo della sua scoperta.
Nel 1843, un chimico svedese di nome Carl Gustav Mosander esaminò campioni di ittrio e scoprì che contenevano tre ossidi. A quel tempo erano chiamati ittrio, erbio e terbio. Questi sono ora conosciuti rispettivamente come ossido di ittrio bianco, ossido di terbio giallo e ossido di erbio rosa. Un quarto ossido, l'ossido di itterbio, fu identificato nel 1878.
Fonti
Sebbene l'elemento chimico ittrio sia stato scoperto in Scandinavia, è molto più abbondante in altri paesi. Cina, Russia, India, Malesia e Australia sono i suoi principali produttori. Nell'aprile 2018, gli scienziati hanno scoperto un enorme giacimento di metalli delle terre rare, compreso l'ittrio, su una piccola isola giapponese chiamata Minamitori.
Può essere trovato tra la maggior parte dei minerali delle terre rare, ma non è mai stato trovato nella crosta terrestre come elemento autonomo. Anche il corpo umano contiene questo elemento in piccole quantità, solitamente concentrato nel fegato, nei reni e nelle ossa.
Usa
Prima dell'era dei televisori a schermo piatto, avevano grandi tubi a raggi catodici che proiettavano l'immagine su uno schermo. L'ossido di ittrio drogato con europio ha fornito il colore rosso.
Viene aggiunto anche all'ossido di zirconio (biossido di zirconio) per ottenere una lega che stabilizzi la struttura cristallina di quest'ultimo, che di solito cambia sottotemperatura.
I granati sintetici realizzati con composito di ittrio e alluminio furono venduti in grandi quantità negli anni '70, ma alla fine lasciarono il posto allo zirconio. Oggi sono usati come cristalli che amplificano la luce nei laser industriali. Inoltre, vengono utilizzati per filtri a microonde, radar e tecnologia delle comunicazioni.
L'elemento chimico ittrio è ampiamente utilizzato per la produzione di fosfori. Hanno trovato impiego nei telefoni cellulari e nei grandi schermi, nonché nelle lampade fluorescenti (lineari e compatte).
L'isotopo radioattivo ittrio-90 viene utilizzato nella radioterapia per curare il cancro.
Ricerche in corso
L'ittrio è più facile ed economico con cui lavorare rispetto a molti altri elementi, secondo gli scienziati. Ad esempio, i ricercatori lo stanno usando al posto del molto più costoso platino per sviluppare celle a combustibile. Gli scienziati della Chalmers University of Technology e dell'Università tecnica della Danimarca lo stanno utilizzando insieme ad altri metalli delle terre rare sotto forma di nanoparticelle, che potrebbero un giorno eliminare la necessità di combustibili fossili e migliorare l'efficienza delle auto alimentate a batteria.
La ricerca sulla superconduttività basata sull'ittrio continua in tutto il mondo. Si stanno compiendo progressi, in particolare, nel campo della risonanza magnetica (MRI). Il fisico Paul Chu e il suo team dell'Università di Houston hanno scoperto che un composto di ittrio, bario e ossido di rame (noto come ittrio-123) può contribuire asuperconduttività a circa meno 300 gradi Fahrenheit (meno 184,4 gradi Celsius). Hanno creato un materiale che può essere raffreddato con azoto liquido, che ridurrà notevolmente il costo delle future applicazioni della superconduttività. Tuttavia, i suoi potenziali usi non sono stati ancora completamente esplorati.
