Իտրիում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Իտրիում

Իտրիում, քիմիական տարր է որի նշանն է Y և ատոմային թիվը՝ 39

Ատոմի կառուցվածք[խմբագրել]

Երրորդ խմբի երկրորդական ենթախմբի տարր է, գտնվում է հինգերորդ պարբերությունում (լատ`Yttrium): Ատոմային համարը 39 է: Պարզագույն միացությունը իտրիում մետաղն է, մուգ մոխրագույն գույնի: Բազմաիզոտոպային տարր է, բնության մեջ գտնվում է միայն մեկ ստաբիլ իզոտոպը` 89Y:

Ստացման պատմություն[խմբագրել]

1794թ.-ին ֆին քիմիկոս Յոհանը իտտերբիտ հանքանյութից օքսիդը, որը նա անվանեց իտրիում: 1843թ.-ին Կ.Գ.Մոսանդերը ապացուցեց, որ այս օքսիդը իսկապես իտրիումի օքսիդի, էրբիումի և տերբիումի խառնուրդն է, և այդ խառնուրդից առանձնացրեց Y2O3-ը: Մետաղական իտրիումը, որը պարունակում էր էրբիում, տերբիում և այլ լանթանոիդներ, առաջին անգամ ստացվել է 1828թ.-ին Վելերոմի կողմից:

Տարածվածությունը[խմբագրել]

Իտրիումը լանթանի քիմիական անալոգն է: Այն համարյա միշտ պարունակվում է լանթանոիդների և հանքային խառնուրդների հետ: Ծովում նրա պարունակությունը կազմում է 0,0003մգ/լ: Իտրիումի գլխավոր հանքանյութերն են քսենոտիմը` YPO4-ը, գադոլինիտը Y2FeBe2Si2O10: Իտրիումը առավել տարածված է Ճապոնիայում, Ավստրալիայում, Կանադայում, ԱՄՆ-ում, Հնդկաստանում, Բրազիլիայում, Մալազիայում:

Ֆիզիկական հատկություններ[խմբագրել]

Իտրիումը բաց մոխրագույն մետաղ է: Գոյություն ունի երկու բյուրեղակա մոդիֆիկացիաների ձևով` α-Y և β-Y: Անցման ջերմաստիճանը` α↔β 1482 °C: Հալման ջերմաստիճանը 1528°C, իսկ եռման ջերմաստիճանը`3320°C: Իտրիումը հեշտ է ենթարկվում մեխանիկական ձևափոխման:

Իտրիումի ստացումը[խմբագրել]

Իտրիումի միացությունները ստացվում են այլ հազվադեպ հանդիպող մետաղների խառնուրդների էքստրակցիայից և իոնափոխանակմամբ: Մետաղական Y ստանում են իտրիումի անջուր հալոգենիդների վերականգնմամբ լիթիումով կամ կալցիումով, խառնուրդի հետագա թորմամբ: Իտրիումը նաև հեշտ է ստացվում մեխանիկական մշակման արդյունքում:

Քիմիական հատկություններ[խմբագրել]

Իտրիումը լանթանի քիմիական անալոգն է: Իտրիումը բաց օդում անկայուն է: Այն թթվածնի հետ շփվելիս պատվում է պաշտպանական թաղանթով: Օդում տաքացնելու դեպքում պատվում է օքսիդ կամ նիտրիդի թաղանթով, որը պաշտպանում է նրան հետագա օքսիդացումից մինչև 1000 °C: 370-425°C ում իտրիումը պատվում է օքսիդային սև թաղանթով: Ինտենսիվ օքսիդացումը սկսվում է 750°C-ում: Իտրիումը բարձր ջերմության պայմաններում փոխազդում է հալոգենների, ջրածնի, ազոտի, ծծմբի և ֆոսֆորի հետ: Ազատ վիճակում իտրիումի օքսիդի բյուրեղները Y2O3 անգույն են, հիդրոսկոպիկ և օդից կլանում են ածխաթթու գազը: Այն ունի թույլ արտահայտված քիմիական հատկություններ. պրակտիկորեն ջրում չի լուծվում, լուծվում է թթուներում: Իտրիումի հիդրօքսիդը (III) չի լուծվում ջրում, ունի թույլ հատկություններ: Փոխազդում է օդի թթվածնի հետ: 2Y(OH)3 +3CO2 = Y2(CO3)3 + 3H2O

Կիրառությունը[խմբագրել]

Իտրիումը համարվում է մի մետաղ, որը օժտված է յուրահատուկ հատկություններով, որոնք էլ պատճառ են հանդիսանում նրա լայն կիրառությանը և´ այսօր, և´ հետագայում: Չլեգիրացված մաքուր իտրիումի առաձգականության ուժը 300 ՄՊա է: Այս մետաղը և իր խառնուրդները մեծ կիրառություն ունեն ավիացիոն բնագավառում, ատոմային տեխնիկայում, մեքենաշինության մեջ: Շատ կարևոր հանգամանք է այն, որ իտիումը և նրա որոշ խառնուրդներ չեն փոխազդում հալված ուրանի և պլուտոնիումի հետ: Դա թույլ է տալիս օգտագործել նրանց միջուկային հրթիռային շարժիչներում: Իտրիումի քրոմիտը բարձրջերմաստիճանային դիմադողականություն ունեցող մարտկոցների լավագույն մատերիալն է, որը հնաավորություն է տալիս շահագործել օքսիդային միջավայրում: Իտրիումի օքսիդը չափազանց հրակայուն է, կարծրանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ ( 900—1000 °C): Իտրիումի օքսիդը մեծ դեր է խաղում ուրանի ձուլման ժամանակ: Իտիում կարևոր միացություններից մեկը համարվում է նրա տելուրիդը, ունի քիչ խտություն, հալման բարձր ջերմաստիճան, և կարծրություն: Իտրիումի բերիլիդը համարվում է լավագույն աէրոտիեզերկան տեխնիկայի մատերիալներից մեկը, և հալվելով 1920 °C –ում, սկսվում է օքսիդանալ 1670 °C –ում: Այս նյութի տեսակարար ուժը բավականին բարձր է, ոը թույլ է տալիս պատրաստել ֆանտաստիկ ամրությամբ և կարծրությամբ մատերիալներ: Ալյումինի և իտրիումի համաձուլվածը 7,5 %-ով բարձրացնում է նրանից պատրաստված մալուխների էլեկտրոհաղորդականությունը: Իտրիումը օժտված է մեծ ամրությամբ և հալման բարձր ջերմաստիճանով, այդ պատճառով զգալի մրցակցության մեջ է մտնում տիտանի հետ, նրա կիրառման ցանկացած բնագավառում: Իտրիումի տետրաբորիդը կիրառություն է գտել ատոմային ռեակտորների վերահսկման բնագավառում (ջրածնի և հելիում գազի շատ թույլ արտանետումներով է պայմանավորված): Իտրիումի օրթոնիտրատը սինթեզվում և օգտագործվում է ռենտգենային բնագավառում ծածկույթների պատրաստման համար: