ธาตุอิตเทรียมถูกค้นพบเมื่อปลายศตวรรษที่ 18 อย่างไรก็ตาม ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา โลหะสีเงินอ่อนนี้ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในด้านต่างๆ: เคมี ฟิสิกส์ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ พลังงาน ยา และอื่นๆ สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอิตเทรียม (อะตอม): Y - 1s 2 2s 2 2p 6 3s2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 1 5s 2.
ข้อเท็จจริง
เลขอะตอม (จำนวนโปรตอนในนิวเคลียส): 39.
สัญลักษณ์อะตอม (ในตารางธาตุ): Y.
มวลอะตอม: 88, 906.
คุณสมบัติ: อิตเทรียมละลายที่อุณหภูมิ 2772 องศาฟาเรนไฮต์ (1522 องศาเซลเซียส); จุดเดือด - 6053 F (3345 ° C) ความหนาแน่นของโลหะคือ 4.47 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ที่อุณหภูมิห้องจะอยู่ในสถานะของแข็ง ในอากาศจะปกคลุมด้วยฟิล์มป้องกันออกไซด์ ในน้ำเดือด ออกซิเจนจะถูกออกซิไดซ์ ทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุ กรดอะซิติก เมื่อถูกความร้อน มันสามารถโต้ตอบกับองค์ประกอบเช่นฮาโลเจน ไฮโดรเจน ไนโตรเจนกำมะถันและฟอสฟอรัส
รายละเอียด
อิตเทรียมองค์ประกอบทางเคมีในตารางธาตุเป็นหนึ่งในโลหะทรานซิชัน มีความแข็งแรงและยืดหยุ่นได้ในเวลาเดียวกัน ดังนั้นบางชนิด เช่น ทองแดงและนิกเกิล จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับลวด ลวดและแท่งอิตเทรียมยังใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ อิตเทรียมยังใช้ในเลเซอร์ เซรามิก เลนส์กล้อง และสิ่งของอื่นๆ อีกมากมาย
อิตเทรียมองค์ประกอบทางเคมีก็เป็นหนึ่งในธาตุหายากเช่นกัน แม้จะมีชื่อนี้ แต่ก็มีอยู่มากมายทั่วโลก มีทั้งหมด 17 ที่รู้จัก
อย่างไรก็ตาม อิตเทรียมไม่ค่อยได้ใช้ด้วยตัวเอง โดยทั่วไป จะใช้เพื่อสร้างสารประกอบ เช่น อิตเทรียม แบเรียม และคอปเปอร์ออกไซด์ ด้วยเหตุนี้จึงเปิดเฟสใหม่ของการวิจัยเกี่ยวกับความเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ อิตเทรียมยังถูกเติมลงในโลหะผสมเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชัน
ประวัติศาสตร์
ในปี ค.ศ. 1787 คาร์ล แอ็กเซล อาร์เรเนียส ร้อยโทกองทัพสวีเดนและนักเคมีพาร์ทไทม์ ค้นพบหินสีดำที่ผิดปกติขณะสำรวจเหมืองหินใกล้อิตเตอร์บี เมืองเล็กๆ ใกล้กรุงสตอกโฮล์ม เมืองหลวงของสวีเดน คิดว่าเขาค้นพบแร่ชนิดใหม่ที่มีทังสเตนแล้ว Arrhenius จึงส่งตัวอย่างไปให้ Johan Gadolin นักแร่แร่และนักเคมีชาวฟินแลนด์เพื่อทำการวิเคราะห์
กาโดลินแยกอิตเทรียมองค์ประกอบทางเคมีในแร่ที่ตั้งชื่อตามเขาในภายหลังแกโดลิไนต์ ชื่อของโลหะใหม่ตามลำดับมาจาก Ytterby ซึ่งเป็นสถานที่ค้นพบ
ในปี 1843 นักเคมีชาวสวีเดนชื่อ Carl Gustav Mosander ได้ตรวจสอบตัวอย่างอิตเทรียมและพบว่าพวกมันมีออกไซด์อยู่สามตัว สมัยนั้นเรียกว่า อิตเทรียม เออร์เบียม และเทอร์เบียม ปัจจุบันนี้รู้จักกันในชื่ออิตเทรียมออกไซด์สีขาว เทอร์เบียมออกไซด์สีเหลือง และเออร์เบียมออกไซด์สีชมพูตามลำดับ ออกไซด์ที่สี่คือ อิตเทอร์เบียมออกไซด์ ถูกระบุในปี 1878
แหล่งที่มา
แม้ว่าอิตเทรียมจะพบองค์ประกอบทางเคมีในสแกนดิเนเวีย แต่ก็มีอยู่มากในประเทศอื่นๆ จีน รัสเซีย อินเดีย มาเลเซีย และออสเตรเลียเป็นผู้ผลิตชั้นนำ ในเดือนเมษายน 2018 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบโลหะหายากจำนวนมาก รวมทั้งอิตเทรียม บนเกาะเล็กๆ ของญี่ปุ่นชื่อมินามิโทริ
สามารถพบได้ในแร่ธาตุหายากส่วนใหญ่ แต่ไม่เคยพบในเปลือกโลกเป็นธาตุเดี่ยว ร่างกายมนุษย์ยังมีองค์ประกอบนี้ในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งมักจะเข้มข้นในตับ ไต และกระดูก
ใช้
ก่อนยุคของทีวีจอแบน พวกเขามีหลอดรังสีแคโทดขนาดใหญ่ที่ฉายภาพลงบนหน้าจอ อิตเทรียมออกไซด์เจือด้วยยูโรเพียมให้สีแดง
นอกจากนี้ยังเพิ่มในเซอร์โคเนียมออกไซด์ (เซอร์โคเนียมไดออกไซด์) เพื่อให้ได้โลหะผสมที่ทำให้โครงสร้างผลึกของหลังมีเสถียรภาพ ซึ่งมักจะเปลี่ยนแปลงภายใต้อุณหภูมิ
โกเมนสังเคราะห์ที่ทำจากอิตเทรียม-อะลูมิเนียมผสมถูกขายในปริมาณมากในปี 1970 แต่ในที่สุดก็เลิกใช้เซอร์โคเนียม ทุกวันนี้ พวกมันถูกใช้เป็นผลึกที่ขยายแสงในเลเซอร์อุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังใช้สำหรับตัวกรองไมโครเวฟเช่นเดียวกับในเทคโนโลยีเรดาร์และการสื่อสาร
อิตเทรียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสารเรืองแสง พบการใช้งานในโทรศัพท์มือถือและหน้าจอขนาดใหญ่ เช่นเดียวกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ (แบบเส้นตรงและแบบกะทัดรัด)
ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี yttrium-90 ใช้ในการฉายรังสีรักษามะเร็ง
การวิจัยอย่างต่อเนื่อง
Yttrium ใช้งานได้ง่ายกว่าและถูกกว่าองค์ประกอบอื่น ๆ ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าว ตัวอย่างเช่น นักวิจัยกำลังใช้มันแทนแพลตตินัมที่มีราคาแพงกว่ามากเพื่อพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิง นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Chalmers และมหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดนมาร์กใช้มันร่วมกับโลหะหายากชนิดอื่นๆ ในรูปแบบอนุภาคนาโน ซึ่งวันหนึ่งอาจขจัดความจำเป็นในการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและปรับปรุงประสิทธิภาพของรถยนต์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่
การวิจัยเกี่ยวกับการนำยิ่งยวดจากอิตเทรียมยังคงดำเนินต่อไปทั่วโลก โดยเฉพาะในด้านการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) นักฟิสิกส์ Paul Chu และทีมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยฮูสตันได้ค้นพบว่าสารประกอบของอิตเทรียม แบเรียม และคอปเปอร์ออกไซด์ (รู้จักกันในชื่อ อิตเทรียม-123) สามารถมีส่วนทำให้เกิดความเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิลบ 300 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 184.4 องศาเซลเซียส) พวกเขาได้สร้างวัสดุที่สามารถระบายความร้อนด้วยไนโตรเจนเหลว ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนในการใช้งานตัวนำยิ่งยวดในอนาคตได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม การใช้งานที่เป็นไปได้นั้นยังไม่มีการสำรวจอย่างสมบูรณ์
