Věděli jste to? Proces objevování lidíyttriumbyl plný zvratů a výzev. V roce 1787 objevil Švéd Karl Axel Arrhenius hustou a těžkou černou rudu v lomu poblíž jeho rodného města vesnice Ytterby a pojmenoval ji „Ytterbite“. Poté mnoho vědců včetně Johan Gadolin, Anders Gustav Ekberg, Friedrich Wöhler a další provedli hloubkový výzkum této rudy.
V roce 1794 finský chemik Johan Gadolin úspěšně oddělil nový oxid od Ytterbium Ore a pojmenoval jej yttrium. Bylo to poprvé, kdy lidé jasně objevili prvek vzácné zeminy. Tento objev však okamžitě nepřitahoval širokou pozornost.
V průběhu času vědci objevili další prvky vzácných zemin. V 1803, německý Klaproth a Švéds Hitzinger a Berzelius objevili ceru. V roce 1839 objevil švédský mosanderLanthanum. V roce 1843 objevil Erbium aterbium. Tyto objevy poskytly důležitý základ pro následný vědecký výzkum.
Až do konce 19. století vědci úspěšně oddělili prvek „yttrium“ od Yttrium rudy. V roce 1885 objevil rakouský Wilsbach neodymium a praseodymium. V roce 1886 objevil Bois-BaudranDysprosium. Tyto objevy dále obohatily velkou rodinu prvků vzácných zemin.
Vědci nemohli tento prvek více než století po objevení yttrium, kvůli omezením technických podmínek, a to také způsobilo některé akademické spory a chyby. To však nezabránilo vědcům před jejich nadšením pro studium yttrium.
Na začátku 20. století, s neustálým rozvojem vědy a technologie, vědci konečně začali být schopni očistit prvky vzácných zemin. V roce 1901 objevil Francouz Eugene de MarseilleEuropium. V letech 1907-1908, rakouský Wilsbach a Francouz Urbain nezávisle objevili Lutetium. Tyto objevy poskytly důležitý základ pro následný vědecký výzkum.
V moderní vědě a technologii se aplikace YTTrium stává stále rozsáhlejším. S neustálým rozvojem vědy a technologie se naše porozumění a aplikace yttrium stane stále hlouběji.
Aplikační pole prvku yttrium
1.Optické sklo a keramika:Yttrium se široce používá při výrobě optického skla a keramiky, zejména při výrobě transparentní keramiky a optického skla. Její sloučeniny mají vynikající optické vlastnosti a lze je použít k výrobě komponent laserů, optické komunikace vlákna a dalšího vybavení.
2. fosfory:Sloučeniny Yttrium hrají důležitou roli ve fosforech a mohou emitovat jasnou fluorescenci, takže se často používají k výrobě televizních obrazovek, monitorů a osvětlovacího zařízení.Oxid yttriuma další sloučeniny se často používají jako luminiscenční materiály ke zvýšení jasu a jasnosti světla.
3. aditivy slitin: Při produkci kovových slitin se Yttrium často používá jako aditivum ke zlepšení mechanických vlastností a odolnosti kovů kovů.Slitiny yttriumse často používají k výrobě oceli s vysokou pevností aHliníkové slitiny, což z nich činí více tepelně odolné vůči a odolné vůči korozi.
4. Katalyzátory: Sloučeniny yttrium hrají důležitou roli v některých katalyzátorech a mohou urychlit rychlost chemických reakcí. Používají se k výrobě zařízení pro čištění výfukových plynů a katalyzátorů v průmyslových výrobních procesech, což pomáhá snižovat emise škodlivých látek.
5. Technologie lékařského zobrazování: Izotopy Yttrium se používají v technologii lékařské zobrazování k přípravě radioaktivních izotopů, například pro označování radiofarmaků a diagnostiku jaderného lékařského zobrazování.
6. Laserová technologie:Yttrium iontové lasery jsou běžným pevným laserem používaným v různých vědeckých výzkumech, laserové medicíně a průmyslových aplikacích. Výroba těchto laserů vyžaduje použití určitých sloučenin yttrium jako aktivátorů.Yttrium prvkyA jejich sloučeniny hrají důležitou roli v moderní vědě a technologii a průmyslu, zapojují se mnoho oblastí, jako je optika, věda o materiálech a medicína, a pozitivně přispívají k pokroku a rozvoji lidské společnosti.
Fyzikální vlastnosti yttrium
Atomové čísloyttriumje 39 a jeho chemický symbol je Y.
1. vzhled:Yttrium je stříbřitě-bílý kov.
2. hustota:Hustota yttrium je 4,47 g/cm3, což z něj činí jeden z relativně těžkých prvků v zemské kůře.
3. bod tání:Bod tání Yttrium je 1522 stupňů Celsia (2782 stupňů Fahrenheita), který odkazuje na teplotu, při které se yttrium mění z pevné na kapalinu za tepelných podmínek.
4. bod vaření:Bodem varu Yttrium je 3336 stupňů Celsia (6037 ° Fahrenheita), který se týká teploty, při které se yttrium mění z kapaliny na plyn za tepelných podmínek.
5. Fáze:Při pokojové teplotě je Yttrium v pevném stavu.
6. Vodivost:Yttrium je dobrým vodičem elektřiny s vysokou vodivostí, takže má určité aplikace v technologii výroby elektronických zařízení a technologií obvodů.
7. Magnetismus:Yttrium je paramagnetický materiál při pokojové teplotě, což znamená, že nemá zřejmou magnetickou reakci na magnetická pole.
8. Krystalová struktura: Yttrium existuje v hexagonální křišťálové struktuře na zatížení.
9. Atomový objem:Atomový objem yttrium je 19,8 krychlových centimetrů na mol, což se týká objemu obsazeného jedním molem atomů yttria.
Yttrium je kovový prvek s relativně vysokou hustotou a tání a má dobrou vodivost, takže má důležité aplikace v elektronice, materiálové vědě a dalších oborech. Současně je Yttrium také relativně běžným vzácným prvkem, který hraje důležitou roli v některých pokročilých technologiích a průmyslových aplikacích.
Chemické vlastnosti yttrium
1. Chemický symbol a skupina: Chemický symbol yttrium je y a nachází se v pátém období periodické tabulky, třetí skupiny, která je podobná lanthanidovým prvkům.
2. Elektronická struktura: Elektronická struktura yttrium je 1S² 2S² 2p⁶ 3p⁶ 3d⁰ 4S² 4p⁶ 4d⁰ 4f⁴ 5S². Ve vnější vrstvě elektronů má Yttrium dva valenční elektrony.
3. valenční stav: Yttrium obvykle ukazuje valenční stav +3, což je nejběžnější valenční stav, ale může také ukázat valenční stavy +2 a +1.
4. Reaktivita: Yttrium je relativně stabilní kov, ale při vystavení vzduchu bude postupně oxidovat a na povrchu vytvoří oxidovou vrstvu. To způsobí, že Yttrium ztratí svůj lesk. Pro ochranu yttrium je obvykle uložen v suchém prostředí.
5. Reakce s oxidy: Yttrium reaguje s oxidy za vzniku různých sloučenin, včetněoxid yttrium(Y2O3). Oxid yttrium se často používá k výrobě fosforů a keramiky.
6. ** Reakce s kyselinami **: Yttrium může reagovat se silnými kyselinami a produkovat odpovídající soli, jako napříkladChlorid yttrium (YCL3) neboyttrium sulfát (Y2 (SO4) 3).
7. Reakce s vodou: Yttrium nereaguje přímo s vodou za normálních podmínek, ale při vysokých teplotách může reagovat s vodní párou za vzniku vodíku a oxidu yttrium.
8. Reakce se sulfidy a karbidy: Yttrium může reagovat se sulfidy a karbidy za vzniku odpovídajících sloučenin, jako je sulfid yttrium (YS) a karbid yttrium (YC2). 9. Isotopes: Yttrium má více izotopů, z nichž nejstabilnější je yttrium-89 (^89y), který má dlouhý poločas a používá se v jaderné medicíně a značení izotopů.
Yttrium je relativně stabilní kovový prvek s více valenčními stavy a schopností reagovat s jinými prvky za vzniku sloučenin. Má širokou škálu aplikací v optice, vědě o materiálech, medicíně a průmyslu, zejména ve fosforech, keramické výrobě a laserové technologii.
Biologické vlastnosti yttrium
Biologické vlastnostiyttriumV živých organismech jsou relativně omezené.
1. Přítomnost a požití: Ačkoli yttrium není prvkem nezbytným pro život, stopové množství yttrium lze nalézt v přírodě, včetně půdy, hornin a vody. Organismy mohou přijímat stopová množství yttrium skrz potravinový řetězec, obvykle z půdy a rostlin.
2. biologická dostupnost: Biologická dostupnost yttrium je relativně nízká, což znamená, že organismy mají obecně potíže s absorpcí a efektivní využití yttrium. Většina sloučenin YTTRIUM není snadno absorbována v organismech, takže mají tendenci být vylučovány.
3. distribuce v organismech: Jakmile je v organismu, je yttrium distribuován hlavně v tkáních, jako jsou játra, ledvina, slezina, plíce a kosti. Zejména kosti obsahují vyšší koncentrace yttrium.
4. Metabolismus a vylučování: Metabolismus yttrium v lidském těle je relativně omezený, protože obvykle ponechává organismus vylučováním. Většina z toho je vylučována močí a může být také vylučována ve formě defekace.
5. Toxicita: Vzhledem k nízké biologické dostupnosti se Yttrium obvykle nehromadí na škodlivé úrovně v normálních organismech. Vystavení YTTrium s vysokou dávností však může mít škodlivé účinky na organismy, což vede k toxickým účinkům. K této situaci se obvykle vyskytuje jen zřídka proto, že koncentrace yttria v přírodě jsou obvykle nízké a nejsou široce používány nebo vystaveny organismu. Biologické vlastnosti yttrium v organismech se projevují hlavně v jeho přítomnosti ve stopových množstvích, nízké biologické dostupnosti a není prvkem pro život. Ačkoli to nemá zjevné toxické účinky na organismy za normálních okolností, vysoká dávka expozice YTTrium může způsobit zdravotní rizika. Vědecký výzkum a monitorování jsou proto stále důležité pro bezpečnost a biologické účinky yttrium.
Distribuce yttrium v přírodě
Yttrium je prvek vzácné zeminy, který je v přírodě relativně široce distribuován, ačkoli neexistuje v čisté elementární formě.
1. Výskyt v zemské kůře: hojnost yttrium v zemské kůře je relativně nízká, s průměrnou koncentrací asi 33 mg/kg. Díky tomu je Yttrium jedním z vzácných prvků.
Yttrium existuje hlavně ve formě minerálů, obvykle společně s jinými prvky vzácných zemin. Mezi hlavní minerály Yttrium patří granet Yttrium Iron (YIG) a yttrium oxalát (Y2 (C2O4) 3).
2. geografické rozdělení: Vklady Yttrium jsou distribuovány po celém světě, ale některé oblasti mohou být bohaté na yttrium. Některé hlavní vklady Yttrium lze nalézt v následujících regionech: Austrálie, Čína, Spojené státy, Rusko, Kanada, Indie, Skandinávie atd. 3. Extrakce a zpracování: Jakmile je Yttrium ruda těžena, je k extrakci a oddělené chemické zpracování obvykle nutné chemické zpracování. To obvykle zahrnuje procesy vyluhování kyseliny a chemické separace k získání vysoce čistého yttrium.
Je důležité si uvědomit, že prvky vzácných zemin, jako je yttrium, obvykle neexistují ve formě čistých prvků, ale jsou smíchány s jinými prvky vzácné zeminy. Extrakce vyšší čistoty yttrium proto vyžaduje komplexní procesy chemického zpracování a separace. Kromě toho dodávkaPrvky vzácných zeminje omezeno, takže je také důležité zvážit jejich řízení zdrojů a udržitelnost životního prostředí.
Těžba, extrakce a tavení prvku Yttrium
Yttrium je prvek vzácné zeminy, který obvykle neexistuje ve formě čistého yttrium, ale ve formě rudy yttrium. Následuje podrobný úvod do procesu těžby a rafinace prvku YTTrium:
1. Těžba rudy yttrium:
Průzkum: Nejprve geologové a těžební inženýři provádějí průzkumné práce na nalezení vkladů obsahujících yttrium. To obvykle zahrnuje geologické studie, geofyzikální průzkum a analýzu vzorků. Těžba: Jakmile je nalezen vklad obsahující yttrium, ruda se těží. Tato ložiska obvykle zahrnují oxidové rudy, jako je granet železa yttrium (YIG) nebo yttrium oxalate (Y2 (C2O4) 3). Rozdrcení rudy: Po těžbě musí být ruda obvykle rozdělena na menší kousky pro následné zpracování.
2. Extrahování yttrium:Chemické vyluhování: Rozdrcená ruda je obvykle odesílána do tavírny, kde je yttrium extrahován chemickým vyluhováním. Tento proces obvykle používá kyselý roztok vyluhování, jako je kyselina sírová, k rozpuštění yttrium z rudy. Separace: Jakmile je yttrium rozpuštěno, obvykle se mísí s jinými prvky vzácné zeminy a nečistotami. Aby bylo možné extrahovat yttrium vyšší čistoty, je nutný separační proces, obvykle za použití extrakce rozpouštědla, iontového výměny nebo jiných chemických metod. Srážky: Yttrium je odděleno od ostatních prvků vzácných zemin vhodnými chemickými reakcemi za vzniku čistých sloučenin yttrium. Sušení a kalcinace: Získané sloučeniny YTTRIUM obvykle musí být sušeny a kalcinované, aby se odstranily zbytkovou vlhkost a nečistoty, aby se konečně získala čistý kov nebo sloučeniny yttrium.
Metody detekce yttrium
Mezi běžné detekční metody pro YTTrium patří hlavně atomová absorpční spektroskopie (AAS), indukčně vázaná plazmatická hmotnostní spektrometrie (ICP-MS), rentgenová fluorescenční spektroskopie (XRF) atd.
1. atomová absorpční spektroskopie (AAS):AAS je běžně používaná metoda kvantitativní analýzy vhodná pro stanovení obsahu yttrium v roztoku. Tato metoda je založena na absorpčním jevu, když cílový prvek ve vzorku absorbuje světlo specifické vlnové délky. Nejprve je vzorek přeměněn na měřitelnou formu prostřednictvím kroků před léčbou, jako je spalování plynu a vysokoteplotní sušení. Poté se do vzorku předává světlo odpovídající vlnové délce cílového prvku, měřena se intenzita světla absorbována vzorkem a obsah yttria ve vzorku se vypočítá porovnáním se standardním roztokem YTTRIUM známé koncentrace.
2. indukčně vázaná plazmatická hmotnostní spektrometrie (ICP-MS):ICP-MS je vysoce citlivá analytická technika vhodná pro stanovení obsahu yttrium v kapalných a pevných vzorcích. Tato metoda přeměňuje vzorek na nabité částice a poté pro analýzu hmoty používá hmotnostní spektrometr. ICP-MS má široký rozsah detekce a vysoké rozlišení a může určit obsah více prvků současně. Pro detekci yttrium může ICP-MS poskytnout velmi nízké detekční limity a vysokou přesnost.
3. rentgenová fluorescenční spektrometrie (XRF):XRF je nedestruktivní analytická metoda vhodná pro stanovení obsahu yttrium ve vzorcích pevných a kapalin. Tato metoda určuje obsah prvku ozářením povrchu vzorku rentgenem a měřením charakteristické intenzity píku fluorescenčního spektra ve vzorku. XRF má výhody rychlé rychlosti, jednoduchého provozu a schopnosti určit více prvků současně. XRF však může být narušen do analýzy yttrium s nízkým obsahem, což vede k velkým chybám.
4. Indukčně vázaná plazmatická optická emisní spektrometrie (ICP-OES):Indukčně vázaná plazmatická optická emisní spektrometrie je vysoce citlivá a selektivní analytická metoda, která se široce používala při analýze více elementů. Rozprašuje vzorek a tvoří plazmu pro měření specifické vlnové délky a intenzity of yttriumemise ve spektrometru. Kromě výše uvedených metod existují i další běžně používané metody pro detekci yttrium, včetně elektrochemické metody, spektrofotometrie atd. Výběr vhodné metody detekce závisí na faktorech, jako jsou vlastnosti vzorku, požadovaný rozsah měření a přesnost detekce, a kalibrační standardy jsou často vyžadovány pro kontrolu kvality a spolehlivost výsledků měření.
Specifická aplikace metody atomové absorpce yttrium
Při měření prvků je indukčně vázaná plazmatická hmotnostní spektrometrie (ICP-MS) vysoce citlivou a více vývojovou analýzou, která se často používá ke stanovení koncentrace prvků, včetně yttrium. Následuje podrobný proces testování yttrium v ICP-MS:
1. Příprava vzorku:
Vzorek musí být obvykle rozpuštěn nebo rozptýlen do kapalné formy pro analýzu ICP-MS. Toho lze provést chemickým rozpouštěním, trávením zahřívání nebo jinými vhodnými metodami přípravy.
Příprava vzorku vyžaduje extrémně čisté podmínky, aby se zabránilo kontaminaci jakýmikoli vnějšími prvky. Laboratoř by měla přijmout nezbytná opatření, aby se zabránilo kontaminaci vzorku.
2. generace ICP:
ICP je generován zavedením smíšeného plynu argonu nebo argonu-kyslíku do uzavřené hořáku plazmy křemene. Vysokofrekvenční indukční vazba vytváří intenzivní plaz plazmů, což je výchozím bodem analýzy.
Teplota plazmy je asi 8000 až 10000 stupňů Celsia, což je dostatečně vysoké, aby přeměnilo prvky ve vzorku na iontový stav.
3. ionizace a oddělení:Jakmile vzorek vstoupí do plazmy, prvky v ní jsou ionizovány. To znamená, že atomy ztratí jeden nebo více elektronů a vytvářejí nabité ionty. ICP-MS používá hmotnostní spektrometr k oddělení iontů různých prvků, obvykle poměrem hmotnosti k náboji (m/z). To umožňuje oddělit a následně analyzovat ionty různých prvků.
4. hmotnostní spektrometrie:Separované ionty vstupují do hmotnostního spektrometru, obvykle kvadrupólového hmotnostního spektrometru nebo magnetického skenovacího hmotnostního spektrometru. V hmotnostním spektrometru jsou ionty různých prvků separovány a detekovány podle poměru jejich hmotnosti k náboji. To umožňuje stanovit přítomnost a koncentraci každého prvku. Jednou z výhod indukčně vázané plazmatické hmotnostní spektrometrie je její vysoké rozlišení, které mu umožňuje detekovat více prvků současně.
5. Zpracování dat:Data generovaná ICP-MS obvykle musí být zpracována a analyzována, aby se stanovila koncentrace prvků ve vzorku. To zahrnuje porovnání detekčního signálu se standardy známých koncentrací a provádění kalibrace a korekce.
6. Zpráva o výsledku:Konečný výsledek je prezentován jako koncentrace nebo hmotnostní procento prvku. Tyto výsledky lze použít v různých aplikacích, včetně vědy o Zemi, analýzy životního prostředí, testování potravin, lékařského výzkumu atd.
ICP-MS je vysoce přesná a citlivá technika vhodná pro analýzu více vývoje, včetně yttrium. Vyžaduje však složité instrumentace a odborné znalosti, takže se obvykle provádí v laboratoři nebo v centru profesionální analýzy. Ve skutečné práci je nutné vybrat příslušnou metodu měření podle specifických potřeb webu. Tyto metody se široce používají při analýze a detekci ytterbium v laboratořích a průmyslových odvětvích.
Po shrnutí výše uvedeného můžeme dojít k závěru, že Yttrium je velmi zajímavý chemický prvek s jedinečnými fyzikálními a chemickými vlastnostmi, což má velký význam ve vědeckém výzkumu a aplikačních oblastech. Přestože jsme v našem chápání dosáhli určitého pokroku, stále existuje mnoho otázek, které vyžadují další výzkum a zkoumání. Doufám, že náš úvod může čtenářům pomoci lépe porozumět tomuto fascinujícímu prvku a inspirovat lásku každého k vědě a zájmu o průzkum.
Pro více informací plsKontaktujte násníže:
Tel & Whats: 008613524231522
Email:Sales@shxlchem.com
Čas příspěvku:-28-2024