Visste du? Processen för människor som upptäckeryttriumvar full av vändningar och utmaningar. År 1787 upptäckte svensken Karl Axel Arrhenius av misstag en tät och tung svartmalm i ett stenbrott nära hans hemstad Ytterby by och kallade den "Ytterbite". Efter det genomförde många forskare inklusive Johan Gadolin, Anders Gustav Ekberg, Friedrich Wöhler och andra djupgående forskning om denna malm.
1794 separerade den finska kemisten Johan Gadolin framgångsrikt en ny oxid från Ytterbiummalm och kallade den Yttrium. Detta var första gången som människor tydligt upptäckte ett sällsynt jordelement. Denna upptäckt lockade emellertid inte omedelbart utbredd uppmärksamhet.
Med tiden har forskare upptäckt andra sällsynta jordartselement. År 1803 upptäckte den tyska Klaproth och svensken Hitzinger och Berzelius Cerium. 1839 upptäckte svensken Mosanderlantan. 1843 upptäckte han Erbium ochterbium. Dessa upptäckter gav en viktig grund för efterföljande vetenskaplig forskning.
Det var först i slutet av 1800 -talet som forskare framgångsrikt separerade elementet "yttrium" från Yttriummalm. 1885 upptäckte österrikiska Wilsbach neodym och praseodym. 1886 upptäckte Bois-Baudrandyspros. Dessa upptäckter berikade ytterligare den stora familjen av sällsynta jordartselement.
I mer än ett sekel efter upptäckten av Yttrium, på grund av begränsningarna i tekniska förhållanden, har forskare inte kunnat rena detta element, vilket också har orsakat vissa akademiska tvister och fel. Detta hindrade emellertid inte forskare från sin entusiasm för att studera Yttrium.
I början av 1900 -talet, med kontinuerlig utveckling av vetenskap och teknik, började forskare äntligen kunna rena sällsynta jordartselement. 1901 upptäckte fransmannen Eugene de Marseilleeuropium. År 1907-1908 upptäckte österrikiska Wilsbach och fransmannen Urbain självständigt Lutetium. Dessa upptäckter gav en viktig grund för efterföljande vetenskaplig forskning.
Inom modern vetenskap och teknik blir tillämpningen av Yttrium mer och mer omfattande. Med det kontinuerliga utvecklingen av vetenskap och teknik kommer vår förståelse och tillämpning av Yttrium att bli mer och mer djupgående.
Applikationsfält för yttriumelement
1.Optiskt glas och keramik:Yttrium används allmänt vid tillverkning av optiskt glas och keramik, främst i tillverkningen av transparent keramik och optiskt glas. Dess föreningar har utmärkta optiska egenskaper och kan användas för att tillverka komponenter i lasrar, fiberoptisk kommunikation och annan utrustning.
2. Fosforer:Yttriumföreningar spelar en viktig roll i fosforer och kan avge ljus fluorescens, så de är ofta vana att tillverka TV -skärmar, bildskärmar och belysningsutrustning.Yttriumoxidoch andra föreningar används ofta som självlysande material för att förbättra ljusets ljusstyrka och tydlighet.
3. Legeringstillsatser: Vid produktion av metalllegeringar används YTTRIUM ofta som ett tillsatsmedel för att förbättra de mekaniska egenskaperna och korrosionsbeständigheten hos metaller.Yttriumlegeringaranvänds ofta för att tillverka höghållfast stål ochaluminiumlegeringar, vilket gör dem mer värmebeständiga och korrosionsbeständiga.
4. Katalysatorer: Yttriumföreningar spelar en viktig roll i vissa katalysatorer och kan påskynda hastigheten för kemiska reaktioner. De är vana att tillverka bilavgasreningsanordningar och katalysatorer i industriella produktionsprocesser, vilket hjälper till att minska utsläpp av skadliga ämnen.
5. Medicinsk avbildningsteknik: Yttriumisotoper används i medicinsk avbildningsteknik för att förbereda radioaktiva isotoper, till exempel för att märka radiofarmaceutiska medel och diagnostisera kärnkraftsmedicinsk avbildning.
6. Laserteknik:Yttrium-jonlasrar är en vanlig laser med fast tillstånd som används i olika vetenskapliga forskning, lasermedicin och industriella tillämpningar. Tillverkningen av dessa lasrar kräver användning av vissa yttriumföreningar som aktivatorer.YtriumelementOch deras föreningar spelar en viktig roll i modern vetenskap och teknik och industri, som involverar många områden som optik, materialvetenskap och medicin och har gett positiva bidrag till framstegen och utvecklingen av det mänskliga samhället.
Yttriums fysiska egenskaper
Atomantaletyttriumär 39 och dess kemiska symbol är Y.
1. Utseende:Yttrium är en silvervit metall.
2. Densitet:Densiteten för yttrium är 4,47 g/cm3, vilket gör den till ett av de relativt tunga elementen i jordskorpan.
3. Smältpunkt:Smältpunkten för Yttrium är 1522 grader Celsius (2782 grader Fahrenheit), som hänvisar till temperaturen vid vilken Yttrium ändras från en fast till en vätska under termiska förhållanden.
4. Kokpunkt:Kokpunkten för Yttrium är 3336 grader Celsius (6037 grader Fahrenheit), som hänvisar till temperaturen vid vilken Yttrium ändras från en vätska till en gas under termiska förhållanden.
5. Fas:Vid rumstemperatur är yttrium i ett fast tillstånd.
6. Konduktivitet:Yttrium är en bra ledare av el med hög konduktivitet, så den har vissa applikationer inom elektronisk enhetstillverkning och kretsteknik.
7. Magnetism:Yttrium är ett paramagnetiskt material vid rumstemperatur, vilket innebär att det inte har uppenbart magnetiskt svar på magnetfält.
8. Kristallstruktur: Yttrium finns i en hexagonal nära packad kristallstruktur.
9. Atomvolym:Atomvolymen av yttrium är 19,8 kubikcentimeter per mol, vilket hänvisar till den volym som ockuperas av en mol yttriumatomer.
Yttrium är ett metalliskt element med relativt hög densitet och smältpunkt och har god konduktivitet, så det har viktiga tillämpningar inom elektronik, materialvetenskap och andra områden. Samtidigt är Yttrium också ett relativt vanligt sällsynt element, som spelar en viktig roll i vissa avancerade tekniker och industriella tillämpningar.
Kemiska egenskaper hos yttrium
1. Kemisk symbol och grupp: Den kemiska symbolen för Yttrium är Y, och den ligger i den femte perioden av den periodiska tabellen, den tredje gruppen, som liknar lanthanidelementen.
2. Elektronisk struktur: Den elektroniska strukturen för yttrium är 1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3D⁰ 4S² 4P⁶ 4D⁰ 4F⁴ 5S². I det yttre elektronskiktet har Yttrium två valenselektroner.
3. Valence State: Yttrium visar vanligtvis ett valenstillstånd på +3, som är det vanligaste valensstillståndet, men det kan också visa valenstillstånd på +2 och +1.
4. Reaktivitet: Yttrium är en relativt stabil metall, men den kommer gradvis att oxideras när den utsätts för luft och bildar ett oxidskikt på ytan. Detta får Yttrium att förlora sin lyster. För att skydda Yttrium lagras det vanligtvis i en torr miljö.
5. Reaktion med oxider: Yttrium reagerar med oxider för att bilda olika föreningar, inklusiveyttriumoxid(Y2o3). Yttriumoxid används ofta för att tillverka fosforer och keramik.
6. ** Reaktion med syror **: yttrium kan reagera med starka syror för att producera motsvarande salter, till exempelyttriumklorid (Ycl3) elleryttriumsulfat (Y2 (SO4) 3).
7. Reaktion med vatten: Yttrium reagerar inte direkt med vatten under normala förhållanden, men vid höga temperaturer kan det reagera med vattenånga för att producera väte- och yttriumoxid.
8. Reaktion med sulfider och karbider: Yttrium kan reagera med sulfider och karbider för att bilda motsvarande föreningar såsom yttriumsulfid (YS) och yttriumkarbid (YC2). 9. Isotoper: Yttrium har flera isotoper, varav den mest stallen är yttrium-89 (^89y), som har en lång halveringstid och används i kärnmedicin och isotopmärkning.
Yttrium är ett relativt stabilt metalliskt element med flera valenstillstånd och förmågan att reagera med andra element för att bilda föreningar. Det har ett brett utbud av applikationer inom optik, materialvetenskap, medicin och industri, särskilt inom fosforer, keramisk tillverkning och laserteknik.
Biologiska egenskaper hos yttrium
De biologiska egenskaperna hosyttriumi levande organismer är relativt begränsade.
1. Närvaro och intag: Även om yttrium inte är ett element som är nödvändigt för livet, kan spårmängder av yttrium hittas i naturen, inklusive jord, stenar och vatten. Organismer kan äta spårmängder av yttrium genom livsmedelskedjan, vanligtvis från jord och växter.
2. Biotillgänglighet: Biotillgängligheten för yttrium är relativt låg, vilket innebär att organismer i allmänhet har svårt att absorbera och använda Yttrium effektivt. De flesta yttriumföreningar absorberas inte lätt i organismer, så de tenderar att utsöndras.
3. Distribution i organismer: En gång i en organisme distribueras yttrium huvudsakligen i vävnader såsom levern, njuren, mjälten, lungorna och benen. I synnerhet innehåller ben högre koncentrationer av yttrium.
4. Metabolism och utsöndring: Metabolismen av yttrium i människokroppen är relativt begränsad eftersom den vanligtvis lämnar organismen genom utsöndring. Det mesta utsöndras genom urin, och det kan också utsöndras i form av avföring.
5. Toxicitet: På grund av dess låga biotillgänglighet ackumuleras YTTRIUM vanligtvis inte till skadliga nivåer i normala organismer. Emellertid kan högdos exponering för yttrium kan ha skadliga effekter på organismer, vilket kan leda till toxiska effekter. Denna situation förekommer vanligtvis sällan för att yttriumkoncentrationer i naturen vanligtvis är låga och den används inte allmänt eller utsätts för organismer. De biologiska egenskaperna hos yttrium i organismer manifesteras huvudsakligen i dess närvaro i spårmängder, låg biotillgänglighet och inte är ett element som är nödvändigt för livet. Även om det inte har uppenbara toxiska effekter på organismer under normala omständigheter, kan högdos exponering för yttrium orsaka hälsorisker. Därför är vetenskaplig forskning och övervakning fortfarande viktiga för säkerheten och biologiska effekterna av yttrium.
Distribution av yttrium i naturen
Yttrium är ett sällsynt jordelement som är relativt distribuerat i naturen, även om det inte finns i ren elementär form.
1. Förekomst i jordskorpan: överflödet av yttrium i jordskorpan är relativt låg, med en genomsnittlig koncentration på cirka 33 mg/kg. Detta gör yttrium till ett av de sällsynta elementen.
Yttrium finns huvudsakligen i form av mineraler, vanligtvis tillsammans med andra sällsynta jordartselement. Vissa stora YTTRIUM -mineraler inkluderar Yttrium Iron Garnet (YIG) och YTTRIUM OXALAT (Y2 (C2O4) 3).
2. Geografisk distribution: Yttriumavlagringar distribueras över hela världen, men vissa områden kan vara rika på Yttrium. Vissa stora YTTRIUM -insättningar finns i följande regioner: Australien, Kina, USA, Ryssland, Kanada, Indien, Skandinavien, etc. 3. Extraktion och bearbetning: När YTTRIUM -malmen har bryts, krävs vanligtvis kemisk bearbetning för att extrahera och separera YTTRIUM. Detta involverar vanligtvis syrautlakning och kemiska separationsprocesser för att erhålla YTTrium med hög renhet.
Det är viktigt att notera att sällsynta jordartselement som yttrium vanligtvis inte finns i form av rena element, men blandas med andra sällsynta jordarelement. Därför kräver extraktion av högre renhet yttrium komplex kemisk bearbetning och separationsprocesser. Dessutom leveransen avsällsynta jordelementär begränsad, så att hänsyn till deras resurshantering och miljöhållbarhet är också viktigt.
Gruvdrift, extraktion och smältning av yttriumelement
Yttrium är ett sällsynt jordelement som vanligtvis inte finns i form av rent yttrium, utan i form av yttriummalm. Följande är en detaljerad introduktion till gruv- och raffineringsprocessen för yttriumelement:
1. Gruvdrift av yttriummalm:
Utforskning: För det första bedriver geologer och gruvtekniker utforskningsarbete för att hitta insättningar som innehåller yttrium. Detta involverar vanligtvis geologiska studier, geofysisk utforskning och provanalys. Gruvdrift: När en insättning som innehåller yttrium har hittats, bryts malmen. Dessa avlagringar inkluderar vanligtvis oxidmalmer såsom yttrium järngranat (yig) eller yttriumoxalat (Y2 (C2O4) 3). Malmkrossning: Efter gruvdrift måste malmen vanligtvis brytas i mindre bitar för efterföljande bearbetning.
2. Extrahera yttrium:Kemisk lakning: Den krossade malmen skickas vanligtvis till ett smältverk, där yttrium extraheras genom kemisk lakning. Denna process använder vanligtvis en sur lakningslösning, såsom svavelsyra, för att lösa upp yttriumet från malmen. Separation: När yttrium har upplösts blandas det vanligtvis med andra sällsynta jordartselement och föroreningar. För att extrahera yttrium med högre renhet krävs en separationsprocess, vanligtvis med användning av lösningsmedelsextraktion, jonbyte eller andra kemiska metoder. Utfällning: Yttrium är separerad från andra sällsynta jordarelement genom lämpliga kemiska reaktioner för att bilda rena yttriumföreningar. Torkning och kalcinering: De erhållna yttriumföreningarna måste vanligtvis torkas och kalceras för att avlägsna eventuell återstående fukt och föroreningar för att äntligen erhålla ren yttriummetall eller föreningar.
Detekteringsmetoder för yttrium
Vanliga detekteringsmetoder för yttrium inkluderar huvudsakligen atomabsorptionsspektroskopi (AAS), induktiv kopplad plasmasspektrometri (ICP-MS), röntgenfluorescensspektroskopi (XRF), etc.
1. Atomisk absorptionsspektroskopi (AAS):AAS är en vanligt förekommande kvantitativ analysmetod som är lämplig för att bestämma YTTRIUM -innehållet i lösningen. Denna metod är baserad på absorptionsfenomenet när målelementet i provet absorberar ljus med en specifik våglängd. Först omvandlas provet till en mätbar form genom förbehandlingssteg såsom gasförbränning och hög temperaturtorkning. Därefter överförs ljuset som motsvarar våglängden för målelementet in i provet, ljusintensiteten som absorberas av provet mäts och YTTRIUM -innehållet i provet beräknas genom att jämföra det med en standard YTTRIUM -lösning av känd koncentration.
2. Induktivt kopplad plasmasspektrometri (ICP-MS):ICP-MS är en mycket känslig analytisk teknik som är lämplig för att bestämma YTTriuminnehållet i flytande och fasta prover. Denna metod omvandlar provet till laddade partiklar och använder sedan en masspektrometer för massanalys. ICP-MS har ett brett detekteringsområde och hög upplösning och kan bestämma innehållet i flera element samtidigt. För detektion av YTTRIUM kan ICP-MS ge mycket låga detektionsgränser och hög noggrannhet.
3. Röntgenfluorescensspektrometri (XRF):XRF är en icke-förstörande analysmetod som är lämplig för bestämning av yttriuminnehållet i fasta och flytande prover. Denna metod bestämmer elementinnehållet genom att bestråla ytan på provet med röntgenstrålar och mäta den karakteristiska toppintensiteten för fluorescensspektrumet i provet. XRF har fördelarna med snabb hastighet, enkel drift och förmågan att bestämma flera element samtidigt. Emellertid kan XRF störas i analysen av låginnehållet yttrium, vilket resulterar i stora fel.
4. Induktivt kopplad plasmaoptisk emissionspektrometri (ICP-OES):Induktivt kopplad plasmaoptisk emissionspektrometri är en mycket känslig och selektiv analytisk metod som allmänt används i multi-elementanalys. Det atomiserar provet och bildar en plasma för att mäta den specifika våglängden och intensiteten of yttriumutsläpp i spektrometern. Utöver ovanstående metoder finns det andra vanligt använda metoder för YTTRIUM -detektion, inklusive elektrokemisk metod, spektrofotometri, etc. Valet av en lämplig detekteringsmetod beror på faktorer såsom provegenskaper, nödvändiga mätningsområde och detekteringsanläggningar och kalibreringsstandarder krävs ofta för kvalitetskontroll för att säkerställa noggrannhet och tillförlitlighet av mätresultaten.
Specifik applicering av yttriumatomisk absorptionsmetod
I elementmätning är induktivt kopplad plasmasspektrometri (ICP-MS) en mycket känslig och multi-elementanalyssteknik, som ofta används för att bestämma koncentrationen av element, inklusive yttrium. Följande är en detaljerad process för att testa yttrium i ICP-MS:
1. Provförberedelse:
Provet måste vanligtvis lösas eller spridas i en flytande form för ICP-MS-analys. Detta kan göras genom kemisk upplösning, uppvärmning av matsmältningen eller andra lämpliga beredningsmetoder.
Beredningen av provet kräver extremt rena förhållanden för att förhindra kontaminering av eventuella element. Laboratoriet bör vidta nödvändiga åtgärder för att undvika provföroreningar.
2. ICP -generation:
ICP genereras genom att introducera argon- eller argon-syre blandad gas i en stängd kvartsplasmafackla. Högfrekvent induktiv koppling ger en intensiv plasmaflamma, som är utgångspunkten för analysen.
Plasmans temperatur är cirka 8000 till 10000 grader Celsius, vilket är tillräckligt högt för att omvandla elementen i provet till joniskt tillstånd.
3. Jonisering och separering:När provet kommer in i plasma är elementen i det joniserade. Detta innebär att atomerna förlorar en eller flera elektroner och bildar laddade joner. ICP-MS använder en masspektrometer för att separera jonerna för olika element, vanligtvis med mass-till-laddningsförhållande (m/z). Detta gör att joner av olika element kan separeras och därefter analyseras.
4. Masspektrometri:Den separerade jonerna kommer in i en masspektrometer, vanligtvis en quadrupolmasspektrometer eller en magnetisk skanningsmasspektrometer. I masspektrometern separeras jonerna av olika element och detekteras enligt deras mass-till-laddningsförhållande. Detta gör att närvaron och koncentrationen för varje element kan bestämmas. En av fördelarna med induktivt kopplad plasmasspektrometri är dess höga upplösning, vilket gör det möjligt att upptäcka flera element samtidigt.
5. Databehandling:Uppgifterna som genereras av ICP-MS måste vanligtvis behandlas och analyseras för att bestämma koncentrationen av elementen i provet. Detta inkluderar att jämföra detektionssignalen med standarder för kända koncentrationer och utföra kalibrering och korrigering.
6. Resultatrapport:Det slutliga resultatet presenteras som koncentrationen eller massprocenten av elementet. Dessa resultat kan användas i en mängd olika tillämpningar, inklusive jordvetenskap, miljöanalys, mattestning, medicinsk forskning etc.
ICP-MS är en mycket exakt och känslig teknik som är lämplig för analys av flera element, inklusive yttrium. Det kräver emellertid komplex instrumentering och expertis, så det utförs vanligtvis i ett laboratorium eller ett professionellt analycenter. I faktiskt arbete är det nödvändigt att välja lämplig mätmetod enligt webbplatsens specifika behov. Dessa metoder används allmänt vid analys och detektion av ytterbium i laboratorier och industrier.
Efter att ha sammanfattat ovanstående kan vi dra slutsatsen att YTTRIUM är ett mycket intressant kemiskt element med unika fysiska och kemiska egenskaper, vilket är av stor betydelse inom vetenskapliga forsknings- och tillämpningsområden. Även om vi har gjort några framsteg i vår förståelse av det, finns det fortfarande många frågor som behöver ytterligare forskning och utforskning. Jag hoppas att vår introduktion kan hjälpa läsarna att bättre förstå detta fascinerande inslag och inspirera allas kärlek till vetenskap och intresse för utforskning.
För mer information PLSkontakta ossnedan:
Tel & Whats: 008613524231522
Email:Sales@shxlchem.com
Inläggstid: november-28-2024