Elemen kimia yttrium: sifat, deskripsi, penggunaan

Daftar Isi:

Elemen kimia yttrium: sifat, deskripsi, penggunaan
Elemen kimia yttrium: sifat, deskripsi, penggunaan
Anonim

Elemen yttrium ditemukan pada akhir abad ke-18. Namun, hanya dalam beberapa dekade terakhir logam lunak keperakan ini telah menemukan aplikasi luas di berbagai bidang: kimia, fisika, teknologi komputer, energi, kedokteran dan lain-lain. Rumus elektronik yttrium (atom): Y - 1s 2 2s 2 2p 6 3s2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 1 5s 2.

Fakta

Nomor atom (jumlah proton dalam inti): 39.

Simbol atom (dalam tabel periodik unsur): Y.

Massa atom: 88, 906.

Sifat: yttrium meleleh pada 2772 derajat Fahrenheit (1522 derajat Celcius); titik didih - 6053 F (3345 ° C). Massa jenis logam adalah 4,47 gram per sentimeter kubik. Pada suhu kamar, itu dalam keadaan padat. Di udara, itu ditutupi dengan film pelindung oksida. Dalam air mendidih, oksigen dioksidasi, bereaksi dengan mineral, asam asetat. Ketika dipanaskan, ia dapat berinteraksi dengan unsur-unsur seperti halogen, hidrogen, nitrogen,belerang dan fosfor.

unsur kimia yttrium
unsur kimia yttrium

Deskripsi

Unsur kimia yttrium dalam tabel periodik termasuk di antara logam transisi. Mereka dicirikan oleh kekuatan dan pada saat yang sama kelenturan, sehingga beberapa di antaranya, seperti tembaga dan nikel, banyak digunakan untuk kawat. Kabel dan batang yttrium juga digunakan dalam elektronik dan pembangkit listrik tenaga surya. Yttrium juga digunakan dalam laser, keramik, lensa kamera, dan lusinan item lainnya.

Unsur kimia yttrium juga merupakan salah satu unsur tanah jarang. Terlepas dari nama ini, mereka cukup banyak di seluruh dunia. Total ada 17 yang diketahui.

Namun, yttrium jarang digunakan sendiri. Biasanya, digunakan untuk membentuk senyawa seperti yttrium, barium dan oksida tembaga. Berkat ini, fase baru penelitian superkonduktivitas suhu tinggi dibuka. Itrium juga ditambahkan ke paduan logam untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan oksidasi.

struktur atom yttrium
struktur atom yttrium

Sejarah

Pada tahun 1787, seorang letnan tentara Swedia dan ahli kimia paruh waktu bernama Carl Axel Arrhenius menemukan batu hitam yang tidak biasa saat menjelajahi sebuah tambang dekat Ytterby, sebuah kota kecil dekat ibu kota Swedia, Stockholm. Merasa telah menemukan mineral baru yang mengandung tungsten, Arrhenius mengirim sampel ke Johan Gadolin, seorang ahli mineral dan kimia Finlandia, untuk dianalisis.

Gadolin mengisolasi unsur kimia yttrium dalam mineral yang kemudian dinamai menurut namanyagadolinit. Nama logam baru, masing-masing, berasal dari Ytterby, tempat penemuannya.

Pada tahun 1843, seorang ahli kimia Swedia bernama Carl Gustav Mosander memeriksa sampel yttrium dan menemukan bahwa mereka mengandung tiga oksida. Pada waktu itu mereka disebut yttrium, erbium dan terbium. Ini sekarang dikenal sebagai oksida yttrium putih, oksida terbium kuning, dan oksida erbium merah muda, masing-masing. Oksida keempat, iterbium oksida, diidentifikasi pada tahun 1878.

Carl Axel Arrhenius
Carl Axel Arrhenius

Sumber

Meskipun unsur kimia yttrium ditemukan di Skandinavia, ia jauh lebih melimpah di negara lain. Cina, Rusia, India, Malaysia, dan Australia adalah produsen utamanya. Pada April 2018, para ilmuwan menemukan deposit besar logam tanah jarang, termasuk yttrium, di sebuah pulau kecil di Jepang bernama Minamitori.

Ini dapat ditemukan di antara sebagian besar mineral tanah jarang, tetapi tidak pernah ditemukan di kerak bumi sebagai elemen yang berdiri sendiri. Tubuh manusia juga mengandung unsur ini dalam jumlah kecil, biasanya terkonsentrasi di hati, ginjal dan tulang.

Johan Gadolin
Johan Gadolin

Gunakan

Sebelum era televisi layar datar, mereka memiliki tabung sinar katoda besar yang memproyeksikan gambar ke layar. Itrium oksida yang didoping dengan europium memberikan warna merah.

Ini juga ditambahkan ke zirkonium oksida (zirkonium dioksida) untuk mendapatkan paduan yang menstabilkan struktur kristal yang terakhir, yang biasanya berubah di bawahsuhu.

Garnet sintetis yang terbuat dari komposit yttrium-aluminium dijual dalam jumlah besar pada tahun 1970-an, tetapi akhirnya digantikan oleh zirkonium. Saat ini, mereka digunakan sebagai kristal yang memperkuat cahaya dalam laser industri. Selain itu, mereka digunakan untuk filter gelombang mikro, serta radar dan teknologi komunikasi.

Elemen kimia yttrium banyak digunakan untuk produksi fosfor. Mereka telah digunakan di ponsel dan layar besar, serta lampu neon (linier dan kompak).

Isotop radioaktif yttrium-90 digunakan dalam terapi radiasi untuk mengobati kanker.

logam itrium
logam itrium

Penelitian Berkelanjutan

Yttrium lebih mudah dan lebih murah untuk dikerjakan daripada banyak elemen lainnya, menurut para ilmuwan. Sebagai contoh, para peneliti menggunakannya sebagai pengganti platinum yang jauh lebih mahal untuk mengembangkan sel bahan bakar. Para ilmuwan di Universitas Teknologi Chalmers dan Universitas Teknik Denmark menggunakannya bersama dengan logam tanah jarang lainnya dalam bentuk partikel nano, yang suatu hari nanti dapat menghilangkan kebutuhan bahan bakar fosil dan meningkatkan efisiensi mobil bertenaga baterai.

Penelitian superkonduktivitas berbasis yttrium terus berlanjut di seluruh dunia. Terobosan sedang dibuat, khususnya, di bidang pencitraan resonansi magnetik (MRI). Fisikawan Paul Chu dan timnya di University of Houston telah menemukan bahwa senyawa yttrium, barium, dan oksida tembaga (dikenal sebagai yttrium-123) dapat berkontribusi untuksuperkonduktivitas sekitar minus 300 derajat Fahrenheit (minus 184,4 derajat Celcius). Mereka telah menciptakan bahan yang dapat didinginkan dengan nitrogen cair, yang akan sangat mengurangi biaya aplikasi superkonduktivitas di masa depan. Namun, potensi penggunaannya belum sepenuhnya dieksplorasi.

Direkomendasikan: