Vai tu zināji? Cilvēku atklāšanas processyttriumbija pilns ar līkločiem un izaicinājumiem. 1787. gadā zviedrs Kārlis Aksels Arrheniuss nejauši atklāja blīvu un smagu melnu rūdu karjerā netālu no viņa dzimtā pilsētas Ytterby ciemata un nosauca to par "ytterbite". Pēc tam daudzi zinātnieki, tostarp Johans Gadolins, Anderss Gustavs Ekbergs, Frīdrihs Vēlers un citi, veica padziļinātu pētījumu par šo rūdu.
1794. gadā Somijas ķīmiķis Johans Gadolins veiksmīgi atdalīja jaunu oksīdu no Ytterbium rūdas un nosauca to par Yttrium. Šī bija pirmā reize, kad cilvēki skaidri atklāja retzemju elementu. Tomēr šis atklājums uzreiz nepiesaista plašu uzmanību.
Laika gaitā zinātnieki ir atklājuši citus retzemju elementus. 1803. gadā vācu klaproth un zviedri Hitzingers un Berzeliuss atklāja ceriju. 1839. gadā atklāja zviedru mosanderslantānsApvidū 1843. gadā viņš atklāja erbiju unterbijsApvidū Šie atklājumi nodrošināja svarīgu pamatu turpmākiem zinātniskiem pētījumiem.
Tikai līdz 19. gadsimta beigām zinātnieki veiksmīgi atdalīja elementu "Yttrium" no Yttium Ore. 1885. gadā Austrija Vilsbaha atklāja neodīmu un praseodīmiju. 1886. gadā Bois-Baudrans atklājadisprozumsApvidū Šie atklājumi vēl vairāk bagātināja lielo retzemju elementu ģimeni.
Vairāk nekā gadsimtu pēc Yttrium atklāšanas tehnisko apstākļu ierobežojumu dēļ zinātnieki nav spējuši attīrīt šo elementu, kas arī ir izraisījis dažus akadēmiskus strīdus un kļūdas. Tomēr tas neapturēja zinātniekus no viņu entuziasma studijas Yttium.
20. gadsimta sākumā ar nepārtrauktu zinātnes un tehnoloģijas attīstību zinātnieki beidzot sāka spēt attīrīt retzemju elementus. 1901. gadā atklāja francūzis Jevgeņijs de MarseļaeiropijaApvidū 1907.-1908. Gadā austrietis Vilsbahs un francūzis Urbains patstāvīgi atklāja Lutetiju. Šie atklājumi nodrošināja svarīgu pamatu turpmākiem zinātniskiem pētījumiem.
Mūsdienu zinātnē un tehnoloģijā Yttrium pielietojums kļūst arvien plašāks. Nepārtraukti attīstoties zinātnei un tehnoloģijai, mūsu izpratne un Yttium pielietošana kļūs arvien padziļināta.
Yttium elementa lietojumprogrammas lauki
1.Optiskais stikls un keramika:Yttium tiek plaši izmantots optiskā stikla un keramikas ražošanā, galvenokārt caurspīdīgas keramikas un optiskā stikla ražošanā. Tās savienojumiem ir lieliskas optiskās īpašības, un tos var izmantot, lai ražotu lāzeru komponentus, optisko šķiedru sakaru un citu aprīkojumu.
2. Fosfori:Yttrium savienojumiem ir liela nozīme fosfos un tie var izstarot spilgtu fluorescenci, tāpēc tos bieži izmanto TV ekrānu, monitoru un apgaismojuma aprīkojuma ražošanai.Yttrium oksīdsun citus savienojumus bieži izmanto kā luminiscējošus materiālus, lai uzlabotu gaismas spilgtumu un skaidrību.
3. Sakausējuma piedevas: Metāla sakausējumu ražošanā yttium bieži izmanto kā piedevu, lai uzlabotu metālu mehāniskās īpašības un izturību pret koroziju.Yttium sakausējumibieži izmanto, lai iegūtu augstas izturības tēraudu unalumīnija sakausējumi, padarot tos izturīgākus pret karstumu un izturīgāku par koroziju.
4. Katalizatori: Yttium savienojumiem ir svarīga loma dažos katalizatoros un tie var paātrināt ķīmisko reakciju ātrumu. Tos izmanto, lai ražotu automobiļu izplūdes gāzu attīrīšanas ierīces un katalizatorus rūpniecības ražošanas procesos, palīdzot samazināt kaitīgo vielu emisiju.
5. Medicīnas attēlveidošanas tehnoloģija: YTTRIUM izotopi tiek izmantoti medicīniskās attēlveidošanas tehnoloģijā, lai sagatavotu radioaktīvos izotopus, piemēram, radiofarmaceitisko līdzekļu marķēšanai un kodolmedicīnas attēlveidošanas diagnosticēšanai.
6. Lāzera tehnoloģija:Yttium jonu lāzeri ir izplatīts cietvielu lāzers, ko izmanto dažādos zinātniskos pētījumos, lāzera medicīnā un rūpnieciskos lietojumos. Šo lāzeru ražošanai ir jāizmanto daži yttium savienojumi kā aktivatori.Yttrium elementiViņu savienojumiem ir svarīga loma mūsdienu zinātnē un tehnoloģijā un rūpniecībā, iesaistot daudzas jomas, piemēram, optiku, materiālu zinātni un medicīnu, un tie ir devuši pozitīvu ieguldījumu cilvēku sabiedrības progresā un attīstībā.
Yttrium fizikālās īpašības
Atomu skaitsyttriumir 39, un tā ķīmiskais simbols ir Y.
1. Izskats:Yttium ir sudrabaini balts metāls.
2. blīvums:Yttium blīvums ir 4,47 g/cm3, kas padara to par vienu no relatīvi smagajiem elementiem Zemes garozā.
3. Kušanas punkts:Yttrium kušanas temperatūra ir 1522 grādi Celsija (2782 grādi pēc Fārenheita), kas attiecas uz temperatūru, kurā Yttrium mainās no cietas uz šķidrumu termiskos apstākļos.
4. Viršanas punkts:Yttium viršanas temperatūra ir 3336 grādi pēc Celsija (6037 grādi pēc Fārenheita), kas norāda uz temperatūru, kurā Yttium mainās no šķidruma uz gāzi termiskos apstākļos.
5. fāze:Istabas temperatūrā Yttrium atrodas cietā stāvoklī.
6. Vadītspēja:Yttium ir labs elektrības vadītājs ar augstu vadītspēju, tāpēc tam ir daži pielietojumi elektronisko ierīču ražošanā un shēmas tehnoloģijā.
7. Magnētisms:Yttium ir paramagnētisks materiāls istabas temperatūrā, kas nozīmē, ka tam nav acīmredzamas magnētiskas reakcijas uz magnētiskajiem laukiem.
8. Kristāla struktūra: Yttrium pastāv sešstūra cieši iesaiņotā kristāla struktūrā.
9. Atomu tilpums:Yttrium atomu tilpums ir 19,8 kubikcentimetri uz vienu molu, kas attiecas uz tilpumu, ko aizņem viens mols yttrium atomu.
Yttium ir metālisks elements ar salīdzinoši augstu blīvumu un kušanas temperatūru, un tam ir laba vadītspēja, tāpēc tam ir svarīgi pielietojumi elektronikā, materiālu zinātnē un citās jomās. Tajā pašā laikā Yttrium ir arī salīdzinoši izplatīts retais elements, kam ir svarīga loma dažās progresīvās tehnoloģijās un rūpnieciskajās lietojumprogrammās.
Yttrium ķīmiskās īpašības
1. Ķīmiskais simbols un grupa: Yttium ķīmiskais simbols ir Y, un tas atrodas periodiskās tabulas piektajā periodā - trešā grupa, kas ir līdzīga lantanīda elementiem.
2. Elektroniskā struktūra: Yttium elektroniskā struktūra ir 1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3D¹⁰ 4S² 4P⁶ 4D¹⁰ 4F¹⁴ 5S². Ārējā elektronu slānī Yttrium ir divi valences elektroni.
3. Valences stāvoklis: Yttrium parasti parāda valences stāvokli +3, kas ir visizplatītākais valences stāvoklis, bet tas var parādīt arī valences stāvokli +2 un +1.
4. Reaktivitāte: YTtrium ir salīdzinoši stabils metāls, bet tas pakāpeniski oksidēsies, ja tas ir pakļauts gaisam, veidojot oksīda slāni uz virsmas. Tas izraisa Yttrium zaudēt savu spīdumu. Lai aizsargātu Yttium, to parasti glabā sausā vidē.
5. Reakcija ar oksīdiem: YTtrium reaģē ar oksīdiem, veidojot dažādus savienojumus, ieskaitotYttrium oksīds(Y2O3). Yttium oksīdu bieži izmanto fosforu un keramikas veidošanai.
6. ** Reakcija ar skābēm **: YTtrium var reaģēt ar spēcīgām skābēm, lai iegūtu atbilstošus sāļus, piemēram,Yttrium hlorīds (Ycl3) vaiyttrium sulfāts (Y2 (SO4) 3).
7. Reakcija ar ūdeni: YTtrium normālos apstākļos nereaģē tieši ar ūdeni, bet augstā temperatūrā tas var reaģēt ar ūdens tvaikiem, lai iegūtu ūdeņradi un YTtrium oksīdu.
8. Reakcija ar sulfīdiem un karbīdiem: Yttium var reaģēt ar sulfīdiem un karbīdiem, veidojot atbilstošus savienojumus, piemēram, yttrium sulfīdu (YS) un yttium karbīdu (YC2). 9. Izotopi: Yttrium ir vairāki izotopi, no kuriem visstabilāk ir Yttrium-89 (^89y), kuram ir ilgs pusperiods un ko izmanto kodolmedicīnā un izotopu marķējumā.
Yttium ir samērā stabils metālisks elements ar vairākiem valences stāvokļiem un spēja reaģēt ar citiem elementiem, veidojot savienojumus. Tam ir plašs lietojums optikā, materiālu zinātnē, medicīnā un rūpniecībā, īpaši fosforos, keramikas ražošanā un lāzera tehnoloģijā.
Yttrium bioloģiskās īpašības
Bioloģiskās īpašībasyttriumDzīvos organismus ir salīdzinoši ierobežoti.
1. klātbūtne un norīšana: Lai arī Yttrium nav būtisks elements dzīvībai, dabā var atrast pēdu daudzumu Yttrium, ieskaitot augsni, klintis un ūdeni. Organismi caur barības ķēdi var uzņemt izsekotu daudzumu Yttrium, parasti no augsnes un augiem.
2. Biopieejamība: Yttrium biopieejamība ir salīdzinoši zema, kas nozīmē, ka organismiem parasti ir grūti absorbēt un efektīvi izmantot yttium. Lielākā daļa yttrium savienojumu nav viegli absorbējami organismos, tāpēc tos mēdz izdalīt.
3. Izplatība organismos: vienreiz organismā YTtrium galvenokārt tiek sadalīts tādos audos kā aknas, nieres, liesa, plaušas un kauli. Jo īpaši kauli satur augstāku Yttium koncentrāciju.
4. Metabolisms un izdalīšanās: Yttium metabolisms cilvēka ķermenī ir salīdzinoši ierobežots, jo tas parasti atstāj organismu ar izdalīšanos. Lielākā daļa no tā izdalās caur urīnu, un to var izdalīt arī defekācijas veidā.
5. Toksicitāte: Sakarā ar zemo biopieejamību, yttrium parasti nav uzkrājies kaitīgā līmenī normālos organismos. Tomēr lielas devas Yttrium iedarbībai var būt kaitīga ietekme uz organismiem, izraisot toksisku iedarbību. Šī situācija parasti rodas reti, jo yttrium koncentrācija dabā parasti ir zema, un tā nav plaši izmantota vai pakļauta organismiem. Yttrium bioloģiskās īpašības organismos galvenokārt izpaužas tā klātbūtnē mikroelementos, zema biopieejamība un nav elements, kas nepieciešams dzīvībai. Lai arī tam nav acīmredzamas toksiskas ietekmes uz organismiem normālos apstākļos, lielas devas Yttrium iedarbība var izraisīt veselības apdraudējumus. Tāpēc zinātniskie pētījumi un uzraudzība joprojām ir svarīga Yttrium drošībai un bioloģiskajai iedarbībai.
Yttrium sadalījums dabā
Yttium ir retzemju elements, kas dabā ir samērā plaši izplatīts, lai gan tas neeksistē tīrā elementārā formā.
1. Zemes garozas rašanās: Yttrium pārpilnība Zemes garozā ir salīdzinoši zema, vidējā koncentrācija ir aptuveni 33 mg/kg. Tas padara yttrium par vienu no retajiem elementiem.
Yttrium galvenokārt pastāv minerālu veidā, parasti kopā ar citiem retzemju elementiem. Daži no galvenajiem yttrium minerāliem ir yttrium dzelzs granāts (YIG) un yttrium oksalāts (Y2 (C2O4) 3).
2. Ģeogrāfiskais sadalījums: Yttrium nogulsnes tiek sadalītas visā pasaulē, bet dažas teritorijas var būt bagātas ar yttium. Dažas galvenās Yttrium atradnes ir atrodamas šādos reģionos: Austrālijā, Ķīnā, Amerikas Savienotajās Valstīs, Krievijā, Kanādā, Indijā, Skandināvijā utt. 3. Ekstrakcija un apstrāde: Kad Yttium rūda ir ieguvusi, ķīmiskā apstrāde parasti ir nepieciešama, lai iegūtu un atdalītu YTtrium. Parasti tas ietver skābes izskalošanos un ķīmisko atdalīšanas procesus, lai iegūtu augstas tīrības pakāpi yttium.
Ir svarīgi atzīmēt, ka retzemju elementi, piemēram, yttium, parasti neeksistē tīru elementu veidā, bet ir sajaukti ar citiem retzemju elementiem. Tāpēc augstākas tīrības ekstrakcijas ekstrakcijai ir nepieciešami sarežģīti ķīmiskas apstrādes un atdalīšanas procesi. Turklāt piegāderetzemju elementiir ierobežots, tāpēc ir svarīgi apsvērt to resursu pārvaldību un vides ilgtspējību.
Yttrium elementa kalnrūpniecība, ekstrakcija un kausēšana
Yttrium ir retzemju elements, kas parasti nepastāv tīra yttium, bet gan yttrium rūdas formā. Šis ir detalizēts ievads Yttium elementa ieguves un rafinēšanas procesā:
1. Yttium rūdas ieguve:
Izpēte: Pirmkārt, ģeologi un kalnrūpniecības inženieri veic izpētes darbus, lai atrastu nogulsnes, kas satur yttium. Parasti tas ietver ģeoloģiskos pētījumus, ģeofizisko izpēti un paraugu analīzi. Kalnrūpniecība: Kad tiek atrasta nogulsne, kas satur yttrium, rūda tiek iegūta. Šīs nogulsnes parasti ietver oksīda rūdas, piemēram, yttium dzelzs granātu (YIG) vai yttrium oksalātu (Y2 (C2O4) 3). Rūdas sasmalcināšana: Pēc kalnrūpniecības rūda parasti ir jāsadala mazākos gabalos turpmākai apstrādei.
2. Yttium ekstrahēšana:Ķīmiskā izskalošanās: sasmalcināto rūdu parasti nosūta uz kausēšanu, kur Yttrium ekstrahē, izmantojot ķīmisko izskalošanos. Šajā procesā parasti tiek izmantots skābs izskalošanās šķīdums, piemēram, sērskābe, lai izšķīdinātu Yttium no rūdas. Atdalīšana: Kad Yttrium ir izšķīdis, tas parasti tiek sajaukts ar citiem retzemju elementiem un piemaisījumiem. Lai ekstrahētu augstākas tīrības pakāpi, ir nepieciešams atdalīšanas process, parasti izmantojot šķīdinātāju ekstrakciju, jonu apmaiņu vai citas ķīmiskas metodes. Nokrišņi: YTtrium tiek atdalīts no citiem retzemju elementiem, izmantojot atbilstošas ķīmiskas reakcijas, veidojot tīrus yttrium savienojumus. Žāvēšana un kalcinēšana: Iegūtie yttrium savienojumi parasti ir jāizžāvē un kalcinē, lai noņemtu visu atlikušo mitrumu un piemaisījumus, lai beidzot iegūtu tīru yttrium metālu vai savienojumus.
Yttrium noteikšanas metodes
Parastās Yttrium noteikšanas metodes galvenokārt ietver atomu absorbcijas spektroskopiju (AAS), induktīvi savienotu plazmas masas spektrometriju (ICP-MS), rentgena fluorescences spektroskopiju (XRF) utt.
1. Atomu absorbcijas spektroskopija (AAS):AAS ir parasti izmantota kvantitatīvās analīzes metode, kas piemērota Yttium satura noteikšanai šķīdumā. Šīs metodes pamatā ir absorbcijas parādība, kad mērķa elements paraugā absorbē īpatnējā viļņa garuma gaismu. Pirmkārt, paraugu pārveido par izmērāmu formu, izmantojot pirmapstrādes posmus, piemēram, gāzes sadedzināšanu un žāvēšanu ar augstu temperatūru. Pēc tam paraugā tiek nodota gaisma, kas atbilst mērķa elementa viļņa garumam, mēra paraugu absorbēto gaismas intensitāti, un paraugā esošo yttrium saturu aprēķina, salīdzinot to ar standarta yttium zināmās koncentrācijas šķīdumu.
2. Induktīvi savienota plazmas masas spektrometrija (ICP-MS):ICP-MS ir ļoti jutīga analītiskā tehnika, kas piemērota Yttium satura noteikšanai šķidros un cietos paraugos. Šī metode pārveido paraugu lādētās daļiņās un pēc tam masas analīzei izmanto masas spektrometru. ICP-MS ir plašs noteikšanas diapazons un augsta izšķirtspēja, un tā vienlaikus var noteikt vairāku elementu saturu. Yttium noteikšanai ICP-MS var nodrošināt ļoti zemas noteikšanas robežas un augstu precizitāti.
3. Rentgena fluorescences spektrometrija (XRF):XRF ir nesagraujoša analītiskā metode, kas piemērota Yttium satura noteikšanai cietos un šķidros paraugos. Šī metode nosaka elementu saturu, apstarojot parauga virsmu ar rentgenstariem un izmērot fluorescences spektra raksturīgo pīķa intensitāti paraugā. XRF ir ātras ātruma, vienkāršas darbības un iespējas vienlaikus noteikt vairākus elementus. Tomēr XRF var traucēt zema satura Yttrium analīzē, kā rezultātā rodas lielas kļūdas.
4. Induktīvi savienota plazmas optiskās emisijas spektrometrija (ICP-OES):Induktīvi savienotā plazmas optiskās emisijas spektrometrija ir ļoti jutīga un selektīva analītiskā metode, ko plaši izmanto vairāku elementu analīzē. Tas atomizē paraugu un veido plazmu, lai izmērītu specifisko viļņa garumu un intensitāti of yttriumemisija spektrometrā. Papildus iepriekšminētajām metodēm ir arī citas parasti izmantotas metodes YTtrium noteikšanai, ieskaitot elektroķīmisko metodi, spektrofotometriju utt. Piemērotas noteikšanas metodes izvēle ir atkarīga no tādiem faktoriem kā parauga īpašības, nepieciešamais mērījumu diapazons un noteikšanas precizitāte, kā arī kalibrēšanas standarti, kas bieži ir nepieciešami kvalitātes kontrolei, lai nodrošinātu precizitāti un mērīšanas rezultātus.
Īpaša yttrium atomu absorbcijas metodes pielietošana
Elementu mērījumos induktīvi savienotā plazmas masas spektrometrija (ICP-MS) ir ļoti jutīga un vairāku elementu analīzes metode, ko bieži izmanto, lai noteiktu elementu koncentrāciju, ieskaitot yttium. Šis ir detalizēts process Yttium testēšanai ICP-MS:
1. Parauga sagatavošana:
Parasti paraugs ir jāizšķīdina vai jāizkliedē šķidrā formā ICP-MS analīzei. To var izdarīt ar ķīmisku izšķīšanu, apkures gremošanu vai citām atbilstošām sagatavošanas metodēm.
Parauga sagatavošanai nepieciešami ārkārtīgi tīri apstākļi, lai novērstu piesārņojumu ar visiem ārējiem elementiem. Laboratorijai jāveic nepieciešamie pasākumi, lai izvairītos no piesārņojuma parauga.
2. ICP paaudze:
ICP ģenerē, ieviešot argonu vai argon-skābekļa sajauktu gāzi slēgtā kvarca plazmas lāpā. Augstas frekvences induktīvā savienošana rada intensīvu plazmas liesmu, kas ir analīzes sākumpunkts.
Plazmas temperatūra ir aptuveni 8000 līdz 10000 grādi pēc Celsija, kas ir pietiekami augsta, lai parauga elementus pārveidotu jonu stāvoklī.
3. Jonizācija un atdalīšana:Kad paraugs nonāk plazmā, tajā esošie elementi ir jonizēti. Tas nozīmē, ka atomi zaudē vienu vai vairākus elektronus, veidojot uzlādētos jonus. ICP-MS izmanto masas spektrometru, lai atdalītu dažādu elementu jonus, parasti ar masas un uzlādes attiecību (m/z). Tas ļauj atdalīt un pēc tam analizēt dažādu elementu jonus.
4. Masas spektrometrija:Atdalītie joni nonāk masas spektrometrā, parasti kvadrupola masas spektrometrā vai magnētiskās skenēšanas masas spektrometrā. Masas spektrometrā dažādu elementu joni tiek atdalīti un atklāti atbilstoši to masas un uzlādes attiecībai. Tas ļauj noteikt katra elementa klātbūtni un koncentrāciju. Viena no induktīvi savienotās plazmas masas spektrometrijas priekšrocībām ir tā augstā izšķirtspēja, kas tai ļauj vienlaikus noteikt vairākus elementus.
5. Datu apstrāde:ICP-MS ģenerētie dati parasti ir jāapstrādā un jāanalizē, lai noteiktu parauga elementu koncentrāciju. Tas ietver noteikšanas signāla salīdzināšanu ar zināmo koncentrāciju standartiem un kalibrēšanas un korekcijas veikšanu.
6. rezultāta ziņojums:Galīgais rezultāts tiek parādīts kā elementa koncentrācija vai masas procents. Šos rezultātus var izmantot dažādās lietojumprogrammās, ieskaitot Zemes zinātni, vides analīzi, pārtikas pārbaudi, medicīniskos pētījumus utt.
ICP-MS ir ļoti precīza un jutīga metode, kas piemērota vairāku elementu analīzei, ieskaitot Yttium. Tomēr tas prasa sarežģītu instrumentāciju un kompetenci, tāpēc to parasti veic laboratorijā vai profesionālās analīzes centrā. Faktiskā darbā ir jāizvēlas atbilstoša mērīšanas metode atbilstoši vietnes īpašajām vajadzībām. Šīs metodes tiek plaši izmantotas Ytterbium analīzē un noteikšanā laboratorijās un nozarēs.
Pēc iepriekšminētā apkopošanas mēs varam secināt, ka Yttium ir ļoti interesants ķīmisks elements ar unikālām fizikālām un ķīmiskām īpašībām, kurai ir liela nozīme zinātniskajā pētniecības un pielietojuma jomā. Lai arī mēs esam guvuši zināmu progresu mūsu izpratnē par to, joprojām ir daudz jautājumu, kas nepieciešami turpmāki pētījumi un izpēte. Es ceru, ka mūsu ievads var palīdzēt lasītājiem labāk izprast šo aizraujošo elementu un iedvesmot ikviena mīlestību pret zinātni un interesi par izpēti.
Lai iegūtu vairāk informācijas, lūdzuSazinieties ar mumszemāk:
Tālr. Un kas: 008613524231522
Email:Sales@shxlchem.com
Pasta laiks: 28.-2024. Novembris