Wikipedia

Wikiprojekt:Tłumaczenie artykułów/Itr

< Wikiprojekt:Tłumaczenie artykułów
Itr
Sr ← itr → Zr
Wygląd
srebrzystoszary
Itr
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.

itr, Y, 39

Grupa, okres, blok

3 (IIIB), 5, d

Stopień utlenienia

III

Właściwości metaliczne

metal przejściowy

Właściwości tlenków

słabo zasadowe

Masa atomowa

88,90585 u

Stan skupienia

stały

Gęstość

4472 kg/m3

Temperatura topnienia

1526 °C

Temperatura wrzenia

3336 °C

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Multimedia w Wikimedia Commons

Itr (Y, łac. yttrium) – pierwiastek chemiczny z grupy skandowców w układzie okresowym. Jest to srebrzysty metal przejściowy zaliczany do grupy metali ziem rzadkich[1]. Chemicznie jest podobny do lantanowców. Występuje w minerałach tylko w postaci związków, prawie zawsze w towarzystwie lantanowców. Jego jedyny stabilny izotop, 89Y, jest także jedynym izotopem itru występującym naturalnie.

Został odkryty w roku 1789 przez Johana Gadolina w Finlandii[2], a wyodrębniony w postaci wolnej przez Friedricha Wöhlera w roku 1828[3]. Jest to jeden z czterech pierwiastków, których nazwy zostały utworzone od szwedzkiej miejscowości Ytterby (poza itrem są to erb, iterb, terb).

Charakterystyka edytuj

Właściwości edytuj

Itr jest miękkim, srebrzystym metalem grupy 3 układu okresowego. Zgodnie z okresowym charakterem właściwości chemicznych pierwiastków, jest on mniej elektroujemny niż jego poprzednik w grupie, skand, bardziej elektroujemny niż jego następca w grupie, lantan, i mniej elektroujemny niż następny pierwiastek okresu 5, cyrkon[4][5]. Itr jest pierwszym pierwiastkiem bloku d w piątym okresie.

Czysty itr, ze względu na pasywację wynikającą z powstawania powierzchniowej warstwy ochronnej tlenku (Y2O3), jest w powietrzu atmosferycznym stosunkowo stabilny. Warstwa pasywująca może osiągnąć grubość 10 µm, gdy itr zostaje podgrzany do 750 °C w parze wodnej[6]. Jednak rozdrobniony itr jest bardzo łatwopalny; wióry metalu ulegają zapłonowi w powietrzu już w temperaturze powyżej 400 °C[3]. Ogrzanie go do temperatury 1000 °C w atmosferze azotu prowadzi do powstawania azotku itru YN[6].

Podobieństwo do lantanowców edytuj

Podobieństwa itru do lantanowców są bardzo wyraźne, a sam pierwiastek jest klasyfikowany razem z nimi jako metal ziem rzadkich[1], towarzysząc im praktycznie zawsze w tzw. minerałach ziem rzadkich[7].

Pod względem chemicznym itr jest podobny do tych pierwiastków bardziej niż jego sąsiad układzie okresowym pierwiastków, skand[8], a gdyby wykreślić zależność właściwości fizycznych pierwiastka od jego liczby atomowej, dla zachowania liniowości wykresu itr powinien przyjąć liczbę atomową w granicach 64,5-67,5 i znajdowałby się pomiędzy dwoma lantanowcami, gadolinem i erbem[9].

Reaktywnością itr przypomina zwłaszcza terb i dysproz[10]. Z kolei cięższe lantanowce, od gadolinu do lutetu, określa się mianem "grupy itrowej"[11] ze względu na podobny do itru promień jonowy i charakterystykę w roztworach wodnych[6][12]. Fakt istnienia tak niewielkich różnic w rozmiarach atomów itru i lantanowców (znajdujących się w następnym okresie układu okresowego) przypisuje się zjawisku kontrakcji lantanowców[13].

Jednym z istotniejszych szczegółów odróżniających itr od lantanowców jest jego niemal wyłączna trójwartościowość w związkach chemicznych, podczas gdy około połowa lantanowców może przyjmować również inne wartościowości[6].

Związki i reakcje edytuj

Jako trójwartościowy metal przejściowy, itr tworzy rozmaite związki nieorganiczne przede wszystkim na +III stopniu utlenienia, najczęściej poprzez oddanie wszystkich trzech elektronów walencyjnych[14]. Dobrym przykładem jest tlenek (Y2O3), sześciokoordynacyjny związek itru, w normalnych warunkach będący białym ciałem stałym[15].

Do słabo rozpuszczalnych związków itru należą fluorek, wodorotlenek i szczawian, podczas gdy jego chlorek, bromek, jodek, azotan i siarczan łatwo tworzą roztwory wodne[6]. Jon Y3+ jest bezbarwny, co jest skutkiem braku elektronów na najwyższych podpowłokach d i f[6].

Woda reaguje dosyć szybko z czystym itrem i jego związkami, tworząc tlenek Y2O3[7]. Itr roztwarza się gwałtownie w stężonych mocnych kwasach, za wyjątkiem kwasu azotowego; powoli ulega też działaniu kwasu fluorowodorowego[6].

Halogenki: YF3, YCl3 i YBr3 powstają w reakcji itru z fluorowcami już w temperaturze nieznacznie przekraczającej 200 °C[16]. Podobnie w podwyższonej temperaturze reagują węgiel, fosfor, selen, krzem i siarka, tworząc z itrem związki w stosunku stechiometrycznym 1:1[6].

Osobną klasę związków tworzą tzw. związki itroorganiczne (ang. organoyttrium compounds), zawierające wiązania węgla z itrem - ten ostatni może w nich występować na zerowym stopniu utlenienia[17][18] (itr na stopniu utlenienia +II zaobserwowano w stopionym chlorku[19], a na +I - w klasterach tlenku w stanie lotnym[20]). Pewne związki itroorganiczne mogą katalizować - jak się okazało - niektóre reakcje trimeryzacji[18]; punktem wyjścia do ich syntezy jest chlorek YCl3, otrzymywany poprzez działanie stężonym kwasem solnym i chlorkiem amonu na Y2O3[21][22].

Hapcyjność określa sposób, w jaki grupa sąsiednich atomów ligandu wiąże się z atomem centralnym; oznacza się ją przy pomocy greckiej litery eta, η. Kompleksy itru były pierwszymi, dla których zaobserwowano wiązanie ligandów karboranylowych z metalem o konfiguracji d0 przy hapcyjności η7[18]. Odparowywanie interkalacyjnych związków grafitu z itrem lub tlenkiem itru prowadzi do utworzenia endohedralnych fullerenów takich jak Y@C82[10]. Badania metodą spektroskopii EPR wykazały istnienie w takich połączeniach jonów Y3+ i (C82)3−[10].

Węgliki Y3C, Y2C i YC2 mogą hydrolizować, tworząc węglowodory[6].

Nukleosynteza i izotopy edytuj

Znaczna większość (≈72%) itru obecnego w Układzie Słonecznym powstała w wyniku procesu s, tj. powolnego (slow) wychwytu neutronów przez lżejsze pierwiastki wewnątrz pulsujących czerwonych olbrzymów. Pozostałe ilości tego pierwiastka (≈28%) powstały podczas wybuchu supernowych, w których zachodzi proces r - zjawisko szybkiego (rapid) wychwytu neutronów przez jądra lżejszych pierwiastków[23][24].

 
Mira to przykład czerwonego olbrzyma, takiego, w jakim powstała większość itru w Układzie Słonecznym.

Izotopy itru są jednymi z najczęstszych produktów rozszczepienia jądra atomowego uranu, zachodzącego w reaktorach jądrowych oraz podczas eksplozji nuklearnych. Z punktu widzenia składowania odpadów promieniotwórczych najistotniejsze izotopy itru to 91Y i 90Y, z okresami połowicznego rozpadu wynoszącymi odpowiednio 58,51 dnia i 64 godziny[25]. Pierwszy z nich powstaje bezpośrednio na skutek rozszczepienia, drugi zaś - pomimo stosunkowo niskiej stabilności - znajduje się w stanie równowagi wiekowej ze znacznie stabilniejszym, macierzystym izotopem, strontem-90 (90Sr), o czasie półtrwania równym 29 lat[3].

Wszystkie pierwiastki grupy 3 mają nieparzystą liczbę protonów, i stąd niewiele stabilnych izotopów[4]. Sam itr posiada tylko jeden stabilny izotop, 89Y, będący jednocześnie jedynym izotopem itru występującym w naturze. Powszechność występowania 89Y jest nadspodziewanie duża ze względu na uprzywilejowany skład jądra; zachodzący powoli proces s pozwala na rozpad pozostałych izotopów (poprzez emisję elektronu)[24][note 1], jednocześnie faworyzując te o liczbach masowych w przybliżeniu równych 90, 138 i 208 i liczbie neutronów odpowiednio 50, 82 i 126[24][note 2][3]. Konfiguracja taka - w przypadku 89Y mamy wartości kolejno 89 i 50 - daje szczególnie stabilne jądra atomowe, co skutkuje większym rozpowszechnieniem izotopu we Wszechświecie.

Dotychczas otrzymano 32 sztuczne izotopy itru, o liczbach masowych od 76 do 108 (od 37 do 69 neutronów w jądrze)[25]. Najbardziej niestabilnym z nich jest 106Y o okresie półtrwania >150 ns (>200 ns w przypadku 76Y), zaś najtrwalszym 88Y, którego okres połowicznego rozpadu wynosi 106,626 dnia[25]. Wszystkie pozostałe izotopy - poza 91Y, 87Y i 90Y, o okresach półtrwania odpowiednio 58,51 dnia, 79,8 godziny i 64 godziny - charakteryzują się okresami półtrwania poniżej jednego dnia, a w większości przypadków również poniżej jednej godziny[25].

Izotopy itru, których liczba masowa nie przekracza 88, rozpadają się najczęściej poprzez emisję pozytonu (proton → neutron), tworząc odpowiedni izotop strontu (Z = 38)[25]. Izotopy o liczbie masowej równej 90 lub większej przechodzą natomiast w cyrkon (Z = 40) poprzez emisję elektronu (neutron → proton)[25]. Dla niektórych izotopów cięższych od 96Y zaobserwowano również zjawisko opóźnionej emisji neutronu powodowanej przez niestabilność jądra w ciągu szeregu rozpadów β−[26].

Itr posiada przynajmniej 20 izomerów jądrowych o liczbach masowych od 78 do 102[25][note 3], przy czym szczególnie liczne izomeryczne stany wzbudzenia zaobserwowano dla 80Y i 97Y[25]. Paradoksalnie izomery 78mY, 84mY, 85mY, 96mY, 98m1Y i 100mY okazują się bardziej trwałe od stanów niewzbudzonych: dzieje się tak, ponieważ ich rozpad następuje raczej na skutek emisji cząstki beta niż poprzez przejście izomeryczne[26].

Historia edytuj

W roku 1787, podczas pobytu w Ytterby na Archipelagu Sztokholmskim, porucznik armii szwedzkiej i chemik Carl Axel Arrhenius natknął się w starym kamieniołomie na ciężki, czarny kamień[2]. Uznawszy go za nieznany dotąd minerał odkrytego niewiele wcześniej wolframu[27], nazwał go iterbitem[note 4], a próbki substancji przesłał do dalszej analizy różnym chemikom[2].

 
Johan Gadolin, odkrywca tlenku itru.

W dwa lata później Johan Gadolin z Uniwersytetu Åbo zidentyfikował próbkę Arrheniusa jako nowy rodzaj tlenku, pełną analizę ogłosił zaś w roku 1794[28]; Anders Gustaf Ekeberg potwierdził odkrycie w 1797[29]. Dzięki uprzedniemu opracowaniu nowoczesnej definicji pierwiastka chemicznego przez Lavoisiera możliwe było przewidzenie istnienia pierwiastka, którego tlenkiem był badany minerał (itr w stanie wolnym nie został jeszcze wtedy otrzymany); pierwiastek ten nazwano itrem.

W roku 1843 Carl Gustav Mosander odkrył, że próbki minerału zawierały właściwie trzy różne tlenki: biały tlenek itru, żółty tlenek terbu (III,IV) i różowy tlenek erbu (mylący może być fakt, że w tamtym czasie to terb nazywano erbem i odwrotnie)[30]. Czwarty tlenek, tlenek iterbu, wyizolował dopiero w 1878 roku Jean Charles Galissard de Marignac[31]. Z każdego z czterech tlenków otrzymano odpowiedni pierwiastek - nazwy wszystkich czterech odnoszą się do miejscowości Ytterby, w pobliżu której Arrhenius odkrył zawierający je minerał (patrz iterb, erb i terb)[32]. W późniejszych latach w minerale z Ytterby odkryto siedem kolejnych metali[2]; ponieważ nie był on prostym tlenkiem itru, jak przypuszczano na początku, Martin Heinrich Klaproth nadał mu odrębną nazwę - gadolinit - na cześć Gadolina[2].

Metaliczny itr otrzymano po raz pierwszy w roku 1828, kiedy Friedrich Wöhler ogrzał bezwodny chlorek itru (III) w obecności potasu:[33][34]

YCl3 + 3 K → 3 KCl + Y

Aż do wczesnych lat 20. XX wieku w użyciu był symbol Yt, później dopiero itr zaczęto oznaczać pojedynczą literą Y[35].

W roku 1987 odkryto zjawisko wysokotemperaturowego nadprzewodnictwa tlenku itru, baru i miedzi[36]. Był to drugi znany materiał wykazujący tę właściwość[36], a pierwszy, dla którego nadprzewodnictwo można było osiągnąć już w (stosunkowo łatwej i niedrogiej do uzyskania) temperaturze wrzenia azotu[note 5].

Występowanie edytuj

 
Kryształy ksenotymu zawierające itr.

Zasoby i rozpowszechnienie edytuj

Itr jest składnikiem większości minerałów ziem rzadkich[5] oraz niektórych minerałów uranu; w naturze nie występuje w stanie wolnym[37]. Jego zawartość w skorupie ziemskiej wynosi 31 ppm[10], co czyni go pierwiastkiem 400-krotnie powszechniejszym niż np. srebro[38]. Gleba zawiera 10-150 ppm (średnio 23 ppm suchej masy) itru; o kilka rzędów wielkości niższe, bo rzędu 9 ppt, jest stężenie itru w wodzie morskiej[38]. Próbki skał księżycowych pozyskane w ramach programu Apollo wykazują względnie wysoką zawartość tego pierwiastka[32].

Nie jest znane żadne zastosowanie biologiczne itru, mimo że obecny on jest w wielu żywych organizmach, wykazując tendencję do akumulacji m.in. w ludzkiej wątrobie, śledzionie, nerkach, płucach i kościach[39]. W typowym organizmie ludzkim znajduje się ok. 0,5 miligrama itru, a jego zawartość w mleku ludzkim wynosi 4 ppm; rośliny jadalne zawierają itr w ilości 20-100 ppm (masy żywego organizmu), przy czym wysoki poziom koncentracji związków itru wykazuje kapusta, będąca dobrym bioakumulatorem[40]. Najwyższe stężenia - rzędu 700 ppm - odnotowano dla nasion roślin drzewiastych[40].

Produkcja edytuj

Podobieństwo właściwości chemicznych itru i lantanowców sprawia, że pierwiastki te gromadzą się na skutek działania tych samych procesów i w naturze występują wspólnie, tworząc minerały ziem rzadkich; obserwuje się jedynie niewielki (nigdy całkowity) rozdział pomiędzy lekkimi i ciężkimi pierwiastkami ziem rzadkich (ang. light/heavy rare earth elements, LREE/HREE). Itr, pomimo względnie niewielkiej masy atomowej, występuje obficiej w minerałach grupy HREE[41][42].

 
Metaliczny itr. Pierwiastek ten trudno jest oddzielić od pozostałych metali ziem rzadkich

Pierwiastki ziem rzadkich pochodzą z czterech głównych źródeł:[43]

  • Rudy bogate w węglany i fluorki, takie jak bastnazyt z grupy LREE ([(Ce, La itd.)(CO3)F]), zawierają przeciętnie 0,1%[3][41] itru oraz różne ilości 16 innych pierwiastków ziem rzadkich. Głównym źródłem wydobycia bastanazytu od lat 60. do 90. była kopalnia odkrywkowa Mountain Pass w Kalifornii, co w owym czasie czyniło Stany Zjednoczone największym wydobywcą tych pierwiastków[41][43].
  • Monacyt [(Ce, La itd.)PO4]) stanowi składnik osadów aluwialnych powstających przy okazji transportu i grawitacyjnego rozdzielenia zerodowanego granitu. Jako ruda LREE zawiera 2[41] do 3%[44] itru. Największe złoża tego minerału odkryto na początku XIX wieku w Indiach i Brazylii, dzięki czemu te dwa kraje przodowały w produkcji itru w pierwszej połowie stulecia[41][43].
  • Ksenotym to minerał zawierający nawet do 60% itru w postaci fosforanu itru (YPO4)[41]. Wydobywany ze złóż Bayan Obo w Chinach, czyni je współcześnie - od czasu zamknięcia Mountain Pass w latach 90. - największym na świecie eksporterem pierwiastków grupy HREE[41][43].
  • Gliny łatwo absorbujące jony, będące produktem wietrzenia granitu, zawierają jedynie 1% pierwiastków ziem rzadkich[41]; można uzyskać z nich rudy o zawartości do 8% itru. Wydobywane są przede wszystkim w południowych Chinach[41][43][45]. Itr otrzymuje się również z samarskitu i fergusonitu[38].

Niełatwo jest oddzielić itr od innych lantanowców. Jeden ze sposobów otrzymywania czystego itru z mieszanych rud polega na roztworzeniu ich w kwasie siarkowym i późniejszym frakcjonowaniu metodą chromatografii jonowymiennej. Po dodaniu kwasu szczawiowego wytrąca się następnie szczawian, przekształcający się w trakcie prażenia w tlenek itru. Końcowym etapem procesu jest otrzymanie fluorku itru w reakcji powstałego tlenku z fluorowodorem[46].

Roczna światowa produkcja tlenku itru osiągnęła w 2001 roku poziom 600 ton, przy ilości zasobów szacowanej na 9 milionów ton[38]. Każdego roku otrzymuje się jedynie kilka ton metalicznego itru (w postaci metalicznej gąbki) na drodze redukcji fluorku itru stopem wapniowo-magnezowym. Do stopienia powstałego metalu wystarcza temperatura pieca łukowego, tj. ponad 1,600 °C[38][46].

Zastosowanie edytuj

Consumer edytuj

 
Yttrium is one of the elements used to make the red color in CRT televisions.

Yttria (Y2O3) can serve as host lattice for doping with Eu3+ cations as well as reactant to gain doped yttrium orthovanadate YVO4:Eu3+ or yttrium oxide sulfide Y2O2S:Eu3+ phosphors that give the red color in color television picture tubes[3][10][note 6], though the red color itself is actually emitted from the europium while the yttrium collects energy from the electron gun and passes it to the phosphor[47]. Yttrium compounds can serve as host lattices for doping with different lanthanoid cations. Besides Eu3+ also Tb3+ can be used as a doping agent leading to green luminescence. Yttria is also used as a sintering additive in the production of porous silicon nitride[48] and as a common starting material for both material science and for producing other compounds of yttrium.

Yttrium compounds are used as a catalyst for ethylene polymerization[3]. As a metal, it is used on the electrodes of some high-performance spark plugs[49]. Yttrium is also used in the manufacturing of gas mantles for propane lanterns as a replacement for thorium, which is radioactive[50].

Developing uses include yttrium-stabilized zirconia in particular as a solid electrolyte and as an oxygen sensor in automobile exhaust systems[10].

Granaty edytuj

 
Pręt laserowy Nd:YAG o średnicy 0,5 cm

Itr stosuje się przy wytwarzaniu różnorodnych granatów syntetycznych[51]: tlenek itru wykorzystywany jest m.in. do produkcji granatów itrowo-żelazowych (Y3Fe5O12, YIG), stanowiących efektywne filtry mikrofalowe[3] oraz przetworniki i przekaźniki energii akustycznej[52]. Granaty itrowe, żelazowe, glinowe i gadolinowe (np. Y3(Fe,Al)5O12 i Y3(Fe,Ga)5O12) wykazują istotne właściwości magnetyczne[3], zaś granat itrowo-aluminiowy (Y3Al5O12, YAG) o twardości 8,5 znajduje zastosowanie w jubilerstwie jako imitacja diamentu. Kryształy YAG domieszkowanego cerem stanowią luminofor w diodach LED światła białego[53][54][55].

YAG, Y2O3, LiYF4 i wanadan YVO4 z domieszkami neodymu, erbu, iterbu i in. wykorzystywane są do produkcji laserów bliskiej podczerwieni[56][57]. Lasery takie mogą osiągać wysoką moc, używa się ich więc do drążenia i cięcia metalu[44]. Monokryształy domieszkowanego YAG wytwarza się, wykorzystując metodę Czochralskiego[58].

Domieszkowanie edytuj

Niewielkich ilości (0,1 - 0,2%) itru używa się w celu redukcji rozmiaru ziaren chromu, molibdenu, tytanu i cyrkonu[59], jak również do zwiększania wytrzymałości stopów aluminiowych i magnezowych[3]. Domieszka itru zasadniczo ułatwia obróbkę stopu, utrudnia jego wysokotemperaturową rekrystalizację oraz znacząco uodpornia go na utlenianie w wysokich temperaturach[47].

Itr może zostać użyty w procesie deoksydacji wanadu i innych metali kolorowych[3], zaś jego tlenek stosowany jest do stabilizacji struktury cyrkonii[60].

Pierwiastek ten badano również pod kątem możliwości zastosowania w procesie sferoidyzacji żelaza; żeliwo sferoidalne (tj. takie, w którym struktury grafitowe tworzą sferoidalne zgrupowania, zwane również nodulami) wykazuje znaczną ciągliwość i dobre właściwości mechaniczne[3]. Tlenek itru znajduje zastosowanie przy produkcji szkieł i materiałów ceramicznych - jego dodatek zwiększa wstrząsoodporność i ogranicza rozszerzalność cieplną[3], stąd używa się go np. przy wytwarzaniu obiektywów fotograficznych[38].

Medyczne edytuj

Radioaktywny izotop 90Y został wykorzystany do syntezy eksperymentalnych leków antynowotworowych takich jak 90Y DOTA TOC i Y-90 ibritumomab tiuxetan, mogących leczyć m.in. chłoniaki, białaczkę, nowotwory jelita grubego, jajnika, trzustki i kości[40]. Ich działanie polega na wiązaniu się z powierzchnią przeciwciał monoklonalnych, które - łącząc się z kolei z komórkami nowotworowymi - niszczą je poprzez silne napromieniowanie cząstkami β pochodzącymi z rozpadu itru-90[61].

Igły wykonane z itru-90, znacznie bardziej precyzyjne niż skalpel, użyte zostały do przecięcia nerwów przekazujących odczucia bólowe w rdzeniu kręgowym[27]. Ten sam izotop stosowany jest w zabiegu synowektomii radioizotopowej w procesie leczenia reumatoidalnego zapalenia stawów[62].

Do eksperymentalnej operacji prostatektomii radykalnej u psowatych, wykonywanej przy asyście robota, wykorzystano laser YAG domieszkowany neodymem w celu ograniczenia uszkodzeń nerwów i innych tkanek[63]; lasery YAG wykorzystujące domieszkę erbu zaczynają być natomiast stosowane w zabiegu kosmetycznego resurfacingu skóry[10].

Nadprzewodnictwo edytuj

 
Nadprzewodnik YBCO

Itr wykorzystany został przez zespół badawczy uniwersytetów Houston i Alabama w roku 1987 do wytworzenia nadprzewodnika opartego na spiekanych tlenkach itru, baru i miedzi (zapis stechiometryczny YBa2Cu3O7, znane również pod nazwą 'YBCO' lub '1-2-3')[36]. Nadprzewodnik ten funkcjonował w temperaturze 93 K - jest to temperatura wyższa niż punkt wrzenia ciekłego azotu (77,1 K)[36], co ma niepoślednie znaczenie dla kosztów utrzymania nadprzewodnictwa; nadprzewodniki metaliczne wymagały bowiem chłodzenia znacznie droższym ciekłym helem.

Stechiometrii związku ściślej odpowiada formuła YBa2Cu3O7–d, przy czym właściwość nadprzewodnictwa występuje przy warunku d<0,7. Nieznane pozostaje źródło tej zależności, wiadomo jednak, że wakansy występują jedynie w szczególnych miejscach sieci krystalicznej - w płaskich i łańcuchowych strukturach tlenku miedzi - przyczyniając się do przyjmowania przez miedź nietypowych stopni utlenienia, co najprawdopodobniej wiąże się z własnościami nadprzewodzącymi.

Zjawisko nadprzewodnictwa niskotemperaturowego zostało dobrze poznane i wyjaśnione, jako że tłumacząca je teoria BCS wysunięta została już w roku 1957; mówi ona o szczególnym charakterze powiązania dwóch elektronów w sieci krystalicznej, upodabniającego je do bozonu, co pozwala zastosować do takich par elektronowych teorię nadciekłości. Jednak BCS nie wyjaśnia faktu zachodzenia takiego zjawiska w stosunkowo wysokiej temperaturze, i szczegółowy mechanizm nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego pozostaje nieznany do dziś. Wiadomo jedynie, że wymagana jest precyzyjna regulacja składu nadprzewodzących materiałów opartych na tlenku miedzi[64].

Otrzymana substancja była czarnozielonym polikryształem wielofazowym. Współcześnie znaczne nadzieje pokłada się w badaniach nad materiałami krystalicznymi o strukturze perowskitu, charakteryzującymi się podobnym składem pierwiastkowym[44].

Toksyczność i zagrożenia edytuj

Dobrze rozpuszczalne w wodzie związki itru uważane są za umiarkowanie toksyczne, podczas gdy związki słabo rozpuszczalne nie wykazują właściwości toksycznych[40]. Eksperymenty na zwierzętach wykazały, że itr może powodować uszkodzenia płuc i wątroby, choć charakter negatywnego oddziaływania na organizm zależał od samego związku: inhalacje cytrynianem itru wywoływały u szczurów obrzęk płuc i duszności, natomiast podawany analogicznie chlorek itru prowadził do obrzęków wątroby, przekrwienia płuc i pojawienia się płynu w jamie opłucnej[16].

Długotrwała ekspozycja na związki itru może wywoływać u ludzi schorzenia płuc[16]. Ludzie narażeni na kontakt z zawieszonym w powietrzu pyłem itrowo-wanadowo-europowym uskarżali się na umiarkowane podrażnienia oczu, skóry i górnych dróg oddechowych, choć podejrzewa się, że efekt wynikał raczej z obecności wanadu niż itru[16]. Ostra ekspozycja może objawiać się dusznościami, kaszlem, bólem w klatce piersiowej i sinicą. Amerykański Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH, National Institute for Occupational Safety and Health) zaleca wartość bezpiecznego przeciętnego (tj. uśrednionego dla 8 godzin pracy) stężenia poniżej 1 mg/m3, uznając jednocześnie stężenia na poziomie 500 mg/m3 za stanowiące natychmiastowe zagrożenie dla życia[65]. Pył itrowy jest łatwopalny[16].

Notes edytuj

  1. ↑ Essentially, a neutron becomes a proton while an electron and antineutrino are emitted.
  2. ↑ This stability is thought to result from very low neutron cross-sections Szablon:Harv. Electron emission of isotopes with those mass numbers is simply less prevalent due to this stability, resulting in them having a higher abundance.
  3. ↑ Te metastabilne izomery charakteryzują się poziomem energetycznym jądra nieco wyższym niż w stanie niewzbudzonym (podstawowym); nadwyżka energii wypromieniowywana jest w postaci kwantu gama lub na drodze konwersji wewnętrznej. Stan wzbudzony jądra oznacza się za pomocą litery "m" umieszczonej przy liczbie masowej.
  4. ↑ Nazwa iterbit wskazywała na miejscowość odkrycia, końcówka -it w nomenklaturze oznaczała minerał.
  5. ↑ Tc dla YBCO wynosi 93 K, a punkt wrzenia azotu to 77 K.
  6. ↑ Emsley 2001, s. 497 says that "Yttrium oxysulfide, doped with europium (III), is used as the standard red component in colour televisions".

Przypisy edytuj

  1. ↑ a b IUPAC contributors: Nomenclature of Inorganic Chemistry: IUPAC Recommendations 2005. RSC Publishing, 2005, s. 51. ISBN 0-85404-438-8. [dostęp 2007-12-17].
  2. ↑ a b c d e Van der Krogt 2005
  3. ↑ a b c d e f g h i j k l m Yttrium. W: CRC contributors: CRC Handbook of Chemistry and Physics. T. 4. New York: CRC Press, 2007–2008, s. 41. ISBN 978-0-8493-0488-0.
  4. ↑ a b Szablon:Harvnb
  5. ↑ a b Yttrium. W: Hammond, C. R.: The Elements. Fermi National Accelerator Laboratory, s. 4–33. ISBN 0-04-910081-5. [dostęp 2008-08-26].
  6. ↑ a b c d e f g h i Daane 1968, s. 817
  7. ↑ a b Emsley 2001, s. 498
  8. ↑ Daane 1968, s. 810
  9. ↑ Daane 1968, s. 815
  10. ↑ a b c d e f g Simon A. Cotton. Scandium, Yttrium & the Lanthanides: Inorganic & Coordination Chemistry. , 2006-03-15. DOI: 10.1002/0470862106.ia211. 
  11. ↑ Geochemia skał magmowych. Pierwiastki ziem rzadkich
  12. ↑ Szablon:Harvnb
  13. ↑ Szablon:Harvnb
  14. ↑ Szablon:Harvnb
  15. ↑ Szablon:Harvnb
  16. ↑ a b c d e OSHA contributors: Occupational Safety and Health Guideline for Yttrium and Compounds. United States Occupational Safety and Health Administration, 2007-01-11. [dostęp 2008-08-03]. (public domain text)
  17. ↑ F. Geoffrey N. Cloke. Zero Oxidation State Compounds of Scandium, Yttrium, and the Lanthanides. „Chem. Soc. Rev.”. 22, s. 17–24, 1993. DOI: 10.1039/CS9932200017. 
  18. ↑ a b c Herbert Schumann, Fedushkin, Igor L.. Scandium, Yttrium & The Lanthanides: Organometallic Chemistry. „Encyclopedia of Inorganic Chemistry”, 2006. DOI: 10.1002/0470862106.ia212. 
  19. ↑ Mikheev Nikolai B.. The anomalous stabilisation of the oxidation state 2+ of lanthanides and actinides. „Russian Chemical Reviews”. 61 (10), s. 990–998, 1992. DOI: 10.1070/RC1992v061n10ABEH001011. 
  20. ↑ Weekyung Kang. Formation of Yttrium Oxide Clusters Using Pulsed Laser Vaporization. „Bull. Korean Chem. Soc.”. 26 (2), s. 345–348, 2005. DOI: 10.5012/bkcs.2005.26.2.345. 
  21. ↑ Francis M. Turner, Jr.: The Condensed Chemical Dictionary. New York: Chemical Catalog Company, 1920, s. 492. [dostęp 2008-08-12].
  22. ↑ James F. Spencer: The Metals of the Rare Earths. New York: Longmans, Green, and Co, 1919, s. 135. [dostęp 2008-08-12].
  23. ↑ Andreas Pack. Geo- and cosmochemistry of the twin elements yttrium and holmium. „Geochimica et Cosmochimica Acta”. 71 (18), s. 4592–4608, 2007. DOI: 10.1016/j.gca.2007.07.010. 
  24. ↑ a b c Szablon:Harvnb
  25. ↑ a b c d e f g h NNDC contributors: Chart of Nuclides. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, 2008. [dostęp 2008-09-13].
  26. ↑ a b Georges Audi. The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties. „Nuclear Physics A”. 729, s. 3–128, 2003. Atomic Mass Data Center. DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. 
  27. ↑ a b Emsley 2001, s. 496
  28. ↑ Gadolin 1794
  29. ↑ Szablon:Harvnb
  30. ↑ Mosander Carl Gustav. Ueber die das Cerium begleitenden neuen Metalle Lathanium und Didymium, so wie über die mit der Yttererde vorkommen-den neuen Metalle Erbium und Terbium. „Annalen der Physik und Chemie”. 60 (2), s. 297–315, 1843. DOI: 10.1002/andp.18431361008. (niem.). 
  31. ↑ Błąd w składni szablonu {{Cytuj stronę}}. Brak podanego adresu cytowanej strony (parametr url=|)., "ytterbium"
  32. ↑ a b Stwertka 1998, s. 115
  33. ↑ Element 39: Yttrium. W: David L. Heiserman: Exploring Chemical Elements and their Compounds. New York: TAB Books, 1992, s. 150–152. ISBN 0-8306-3018-X.
  34. ↑ Friedrich Wöhler. Ueber das Beryllium und Yttrium. „Annalen der Physik”. 89 (8), s. 577–582, 1828. DOI: 10.1002/andp.18280890805. 
  35. ↑ Tyler B. Coplen, Peiser, H. S.. History of the Recommended Atomic-Weight Values from 1882 to 1997: A Comparison of Differences from Current Values to the Estimated Uncertainties of Earlier Values (Technical Report). „Pure Appl. Chem.”. 70 (1), s. 237–257, 1998. IUPAC's Inorganic Chemistry Division Commission on Atomic Weights and Isotopic Abundances. DOI: 10.1351/pac199870010237. 
  36. ↑ a b c d M. K. Wu, Ashburn, J. R.; Torng, C. J.; Hor, P. H.; Meng, R. L.; Gao, L.; Huang, Z. J.; Wang, Y. Q. and Chu, C. W.. Superconductivity at 93 K in a New Mixed-Phase Y-Ba-Cu-O Compound System at Ambient Pressure. „Physical Review Letters”. 58, s. 908–910, 1987. DOI: 10.1103/PhysRevLett.58.908. 
  37. ↑ Lenntech contributors: yttrium. Lenntech. [dostęp 2008-08-26].
  38. ↑ a b c d e f Emsley 2001, s. 497
  39. ↑ N. S. MacDonald, R. E. Nusbaum, G. V. Alexander. The Skeletal Deposition of Yttrium. „Journal of Biological Chemistry”. 195 (2), s. 837–841, 1952. PMID: 14946195. 
  40. ↑ a b c d Emsley 2001, s. 495
  41. ↑ a b c d e f g h i Giulio Morteani. The rare earths; their minerals, production and technical use. „European Journal of Mineralogy; August; v.; no.; p.”. 3 (4), s. 641–650, 1991. 
  42. ↑ Yasuo Kanazawa, Masaharu Kamitani. Rare earth minerals and resources in the world. „Journal of Alloys and Compounds”. 408–412, s. 1339–1343, 2006. DOI: 10.1016/j.jallcom.2005.04.033. 
  43. ↑ a b c d e A. V. Naumov. Review of the World Market of Rare-Earth Metals. „Russian Journal of Non-Ferrous Metals”. 49 (1), s. 14–22, 2008. DOI: 10.1007/s11981-008-1004-6. 
  44. ↑ a b c Stwertka 1998, s. 116
  45. ↑ Zuoping Zheng, Lin Chuanxian. The behaviour of rare-earth elements (REE) during weathering of granites in southern Guangxi, China. „Chinese Journal of Geochemistry”. 15 (4), s. 344–352, 1996. DOI: 10.1007/BF02867008. 
  46. ↑ a b Arnold F. Holleman: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Wyd. 91–100. Walter de Gruyter, 1985, s. 1056–1057. ISBN 3-11-007511-3.
  47. ↑ a b Daane 1968, s. 818
  48. ↑ Szablon:Ref patent
  49. ↑ Larry Carley. Spark Plugs: What's Next After Platinum?. „Counterman”, December 2000. Babcox. [dostęp 2008-09-07]. 
  50. ↑ Szablon:Ref patent
  51. ↑ H.W. Jaffe. The role of yttrium and other minor elements in the garnet group. „American Mineralogist”, s. 133–155, 1951. [dostęp 2008-08-26]. 
  52. ↑ S. Hosseini Vajargah. Preparation and characterization of yttrium iron garnet (YIG) nanocrystalline powders by auto-combustion of nitrate-citrate gel. „Journal of Alloys and Compounds”. 430 (1–2), s. 339–343, 2007. DOI: 10.1016/j.jallcom.2006.05.023. 
  53. ↑ Szablon:Ref patent
  54. ↑ GIA contributors: GIA Gem Reference Guide. Gemological Institute of America, 1995. ISBN 0-87311-019-6.
  55. ↑ Szablon:Cite conference
  56. ↑ J. Kong, Tang, D. Y.; Zhao, B.; Lu, J.; Ueda, K.; Yagi, H. and Yanagitani, T.. 9.2-W diode-pumped Yb:Y2O3 ceramic laser. „Applied Physics Letters”. 86, s. 116, 2005. DOI: 10.1063/1.1914958. 
  57. ↑ M. Tokurakawa, Takaichi, K.; Shirakawa, A.; Ueda, K.; Yagi, H.; Yanagitani, T. and Kaminskii, A. A.. Diode-pumped 188 fs mode-locked Yb3+:Y2O3 ceramic laser. „Applied Physics Letters”. 90, s. 071101, 2007. DOI: 10.1063/1.2476385. 
  58. ↑ Golubović, Aleksandar V.; Nikolić, Slobodanka N.; Gajić, Radoš; Đurić, Stevan; Valčić, Andreja. The growth of Nd: YAG single crystals. „Journal of the Serbian Chemical Society”. 67 (4), s. 91–300, 2002. DOI: 10.2298/JSC0204291G. 
  59. ↑ PIDC contributors. Rare Earth metals & compounds. . Pacific Industrial Development Corporation. [dostęp 2008-08-26]. 
  60. ↑ Jessica Berg: Cubic Zirconia. Emporia State University. [dostęp 2008-08-26].
  61. ↑ Gregory P. Adams, Shaller, Calvin C.; Dadachova, Ekaterina; Simmons, Heidi H.; Horak, Eva M.; Tesfaye, Abohawariat; Klein-Szanto, Andres J. P.; Marks, James D.; Brechbiel, Martin W.; Weiner, Louis M.. A Single Treatment of Yttrium-90-labeled CHX-A–C6.5 Diabody Inhibits the Growth of Established Human Tumor Xenografts in Immunodeficient Mice. „Cancer Research”. 64 (17), s. 6200–6206, 2004. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-03-2382. PMID: 15342405. 
  62. ↑ M. Fischer, Modder, G.. Radionuclide therapy of inflammatory joint diseases. „Nuclear Medicine Communications”. 23 (9), s. 829–831, 2002. DOI: 10.1097/00006231-200209000-00003. PMID: 12195084. 
  63. ↑ Troy Gianduzzo, Colombo Jr, Jose R.; Haber, Georges-Pascal; Hafron, Jason; Magi-Galluzzi, Cristina; Aron, Monish; Gill, Inderbir S.; Kaouk, Jihad H.. Laser robotically assisted nerve-sparing radical prostatectomy: a pilot study of technical feasibility in the canine model. „BJU International”. 102 (5), 2008. Cleveland: Glickman Urological Institute. DOI: 10.1111/j.1464-410X.2008.07708.x. PMID: 18694410. 
  64. ↑ Yttrium Barium Copper Oxide - YBCO. Imperial College. [dostęp 2009-12-20].
  65. ↑ NIOSH contributors: Yttrium. [w:] NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards [on-line]. National Institute for Occupational Safety and Health, September 2005. [dostęp 2008-08-03].

Bibliography edytuj

  • Yttrium. W: A. H. Daane: The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Hampel, Clifford A., 1968, s. 810–821. LCCN 68-29938.
  • Yttrium. W: John Emsley: Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press, 2001, s. 495–498. ISBN 0-19-850340-7.
  • Johan Gadolin. Undersökning af en svart tung Stenart ifrån Ytterby Stenbrott i Roslagen.". „Kongl. Vetenskaps Academiens Nya Handlingar”. 15, s. 137–155, 1794. 
  • N. N. Greenwood: Chemistry of the Elements. Wyd. 2nd. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997. ISBN 0-7506-3365-4.
  • Yttrium. W: Albert Stwertka: Guide to the Elements. Wyd. Revised. Oxford University Press, 1998, s. 115–116. ISBN 0-19-508083-1.
  • Peter van der Krogt: 39 Yttrium. [w:] Elementymology & Elements Multidict [on-line]. 2005-05-05. [dostęp 2008-08-06].

Further reading edytuj

Linki zewnętrzne edytuj

Szablon:Wiktionary


Szablon:Compact periodic table Szablon:Yttrium compounds


Itr


Kategoria:Chemical elements Kategoria:Transition metals Kategoria:Yttrium Kategoria:Deoxidizers

[[af:Yttrium]] [[ar:إتريوم]] [[az:İttrium]] [[bn:ইট্রিয়াম]] [[be:Ітрый]] [[bs:Itrijum]] [[bg:Итрий]] [[ca:Itri]] [[cs:Yttrium]] [[co:Ittriu]] [[cy:Ytriwm]] [[da:Yttrium]] [[de:Yttrium]] [[et:Ütrium]] [[el:Ύτριο]] [[es:Itrio]] [[eo:Itrio]] [[eu:Itrio]] [[fa:ایتریم]] [[fr:Yttrium]] [[fur:Itri]] [[ga:Itriam]] [[gv:Yttrium]] [[gl:Itrio]] [[hak:Yet]] [[xal:Иттриум]] [[ko:이트륨]] [[hy:Իտրիում]] [[hi:इत्रियम]] [[hr:Itrij]] [[io:Yitrio]] [[id:Itrium]] [[is:Yttrín]] [[it:Ittrio]] [[he:איטריום]] [[jv:Itrium]] [[kn:ಇಟ್ರಿಯಮ್]] [[sw:Ytri]] [[ku:Îtriyûm]] [[la:Yttrium]] [[lv:Itrijs]] [[lb:Yttrium]] [[lt:Itris]] [[lij:Ittrio]] [[jbo:jinmrtitri]] [[hu:Ittrium]] [[ml:യിട്രിയം]] [[mr:इट्रियम]] [[ms:Itrium]] [[nl:Yttrium]] [[ja:イットリウム]] [[no:Yttrium]] [[nn:Yttrium]] [[oc:Itri]] [[uz:Ittriy]] [[pnb:ایتریم]] [[pt:Ítrio]] [[ro:Ytriu]] [[qu:Itriyu]] [[ru:Иттрий]] [[stq:Yttrium]] [[sq:Itriumi]] [[scn:Ittriu]] [[simple:Yttrium]] [[sk:Ytrium]] [[sl:Itrij]] [[sr:Итријум]] [[sh:Itrijum]] [[fi:Yttrium]] [[sv:Yttrium]] [[ta:யிற்றியம்]] [[th:อิตเทรียม]] [[tr:İtriyum]] [[uk:Ітрій]] [[ug:ئىتترىي]] [[vi:Yttri]] [[war:Yttrium]] [[yo:Yttrium]] [[zh-yue:釔]] [[zh:钇]]

Źródło: „https://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Wikiprojekt:Tłumaczenie_artykułów/Itr&oldid=73219636”