İtriyum 18. yüzyılın sonlarında keşfedildi, ancak bu yumuşak, gümüşi metal yalnızca son birkaç on yılda kimya, fizik, bilgisayar teknolojisi, enerji, tıp ve diğer alanlarda yaygın kullanım buldu.
Elementlerin periyodik tablosunda itriyum, gümüş ve demir gibi daha iyi bilinen bazı elementleri içeren geçiş metalleri arasındadır. Geçiş metalleri güçlü olma eğilimindedir ancak yumuşaktır, bu nedenle bakır ve nikel gibi bazıları tellerde yaygın olarak kullanılır. İtriyum telleri ve çubukları elektronik ve güneş enerjisinde de kullanılmaktadır. Yttrium ayrıca lazerlerde, seramiklerde, kamera lenslerinde ve düzinelerce başka malzemede kullanılır.
İtriyum da nadir bir toprak elementidir. İsimlerine rağmen, nadir toprak elementleri dünya çapında bol miktarda bulunur. 17 nadir toprak elementi, itriyum, skandiyum ve 15 lantaniti (atom numaraları 57 ile 71 arasında olan metalik elementler) içerir. Cep telefonu ve diğer teknolojilerin üretiminde vazgeçilmez hale gelmiştir.
Bununla birlikte, itriyum nadiren tek başına kullanılır. Bunun yerine, araştırmacılar onu itriyum baryum-bakır oksit (YBCO) gibi bileşikler oluşturmak için kullanırlar. Bu, yüksek sıcaklık süperiletkenlik araştırmasında yeni bir aşamanın başlamasına yardımcı oldu. Korozyon ve oksidasyon direncini artırmaya yardımcı olmak için metal alaşımlarına itriyum da eklenir.
Uzmanlar, birçok element gibi itriyumun da genel kullanımda bir element veya bileşik olarak bulunamayacağını söylüyor. Bunun yerine, diğer malzemelerin özelliklerini iyileştirmek için diğer malzemelere itriyum ve bileşikleri eklenir. Tüm bu durumlarda, itriyum yapıları stabilize etmek için kullanılır.
İçindekiler
ürün bilgisi
Atom numarası (çekirdekteki proton sayısı): 38
Atomik sembol (elementlerin periyodik tablosunda): Y
Atom kütlesi: 88906
Erime noktası: 2772 F (1522 C)
Kaynama noktası: 6053 F (3345 C)
Yoğunluk: santimetreküp başına 4.47 gram
Oda sıcaklığında durumu: katı
Tarih
1787’de İsveç ordusunda yarı zamanlı bir kimyager olan Carl Axel Arrhenius, İsveç’in başkenti Stockholm yakınlarındaki küçük bir kasaba olan Ytterby yakınlarındaki bir taş ocağını araştırırken alışılmadık bir siyah kaya keşfetti. Arrhenius, tungsten içeren yeni bir mineral keşfettiğine inanarak, numuneyi analiz için Fin mineralog ve kimyager Johan Gadolin’e gönderdi.
Gadolin mineralde itriyum izole etti ve mineral daha sonra onun onuruna gadolinit olarak adlandırıldı. Yttrium, adını Ytterby’den almıştır.
1843’te İsveçli kimyager Carl Gustav Musander, itriyum örneklerini inceledi ve üç oksit içerdiğini keşfetti. O zamanlar Etria, Irbia ve Trebia olarak adlandırılıyorlardı. Günümüzde sırasıyla beyaz itriyum oksit, sarı terbiyum oksit ve pembe erbiyum oksit olarak biliniyorlar. Dördüncü bir oksit olan iterbiyum oksit 1878’de tanımlandı.
itriyum kaynakları
İtriyum İskandinavya’da keşfedilmiş olmasına rağmen, diğer ülkelerde daha bol miktarda bulunur. Çin, Rusya, Hindistan, Malezya ve Avustralya başlıca itriyum üreticileridir. Nisan 2018’de bilim adamları, Minamitori Adası adlı küçük bir Japon adasında itriyum da dahil olmak üzere büyük bir nadir toprak minerali yatağı keşfettiler. Temmuz 2022’de dünyanın en büyük ikinci rezervi olan Eşkişehir’de itriyum elementi keşfedildi.
İtriyum, nadir toprak minerallerinin çoğunda bulunabilir, ancak Dünya’nın kabuğunda bağımsız bir element olarak keşfedilmemiştir. Apollo ay görevleri sırasında toplanan Ay kayaları itriyum içerir. İnsan vücudu ayrıca normalde karaciğer, böbrekler ve kemiklerde yoğunlaşan az miktarda itriyum içerir.
itriyumun kullanımları
Düz ekran televizyonların ortaya çıkmasından önce, televizyonlarda görüntüleri bir ekrana yansıtan büyük cam tüpler olan büyük katot ışın tüpleri bulunuyordu. Evropiyum elementi katkılı itriyum oksit, milyonlarca renkli televizyon setinde kırmızı rengi sağladı.
Genellikle sıcaklıkla değişen zirkonyanın kristal yapısını stabilize eden bir alaşım yapmak için zirkonyum oksite (zirkonya) itriyum oksit (itriyum) eklenir. Uzmanlar, itriya zirkonyanın kübik yapısını kapatarak çok yüksek sıcaklıklarda kullanıma uygun, son derece yüksek sertlikte bir seramik oluşturduğunu söylüyor. “Bu tür seramik, elektronikten jet motorlarındaki ısı bariyeri kaplamalarına ve tıbbi implantlara kadar uzanan uygulamalarda kullanılıyor.”
Bir itriyum ve alüminyum bileşiğinden yapılan sentetik granatlar, 1970’lerde elmas ve diğer değerli taşların bir simülasyonu olarak yaygın bir şekilde satıldı, ancak sonunda kübik zirkon ile değiştirildi. Günümüzde itriyum alüminyum garnet (YAG), endüstriyel lazerlerde ışık yükseltici kristaller olarak kullanılmaktadır. İtriyum demir garnet, radar ve iletişim teknolojisinin yanı sıra mikrodalga filtrelerde kullanılır.
İtriyumun birçok uygulaması olmasına rağmen, en büyük nihai kullanımları seramik ve fosforlardır. Metalurji, cam parlatma, katkı maddeleri ve katalizörlerde daha küçük miktarlarda kullanılırlar. Birçok elektronik uygulama da vardır, ancak oksijen sensörleri özellikle önemli bir kullanım alanıdır.
İtriyum, genel aydınlatmanın yanı sıra cep telefonlarında ve büyük ekranlarda kullanılan fosforları üretmek için yaygın olarak kullanılır. İtriyum, 1960’larda ve 1970’lerde yaygın kullanımına yol açan renkli televizyon tüplerinde kırmızı fosforda bulundu. Floresan tüpler (doğrusal ve kompakt), LED’lere göre watt başına daha fazla itriyum kullanır.
Radyoaktif izotop itriyum-90, radyoterapide karaciğer kanserini ve diğer bazı kanserleri tedavi etmek için kullanılır.
Mevcut çalışmalar
İtriyumla çalışmak daha kolaydır ve diğer birçok elementten daha ucuzdur. Örneğin, araştırmacılar yakıt hücreleri geliştirmek için daha pahalı olan platin yerine itriyum kullanıyorlar. Chalmers Teknoloji Üniversitesi ve Danimarka Teknik Üniversitesi’ndeki bilim adamları, itriyum ve diğer nadir toprak metallerini nanoparçacıklar biçiminde kullanarak bir gün fosil yakıtlara olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir ve pille çalışan arabaları daha verimli hale getirebilirler.
İtriyum bazlı süperiletkenlik üzerine araştırmalar dünya çapında devam ediyor. Asansör trenleri ve sağlık hizmetleri için önde gelen manyetik rezonans görüntüleme (MRI) taramaları. 1987’de Houston Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, yüksek sıcaklıkta süper iletkenliği kolaylaştıracak bir metal ararken itriyuma yöneldiler. Yüksek sıcaklık süper iletkenliği eksi 420 derece Fahrenheit (eksi 251 santigrat derece) ile sınırlandırılmıştır. Fizikçi Paul Chu ve Houston Üniversitesi’ndeki ekibi, bir itriyum, baryum ve bakır oksit bileşiğinin (yitriyum-123 olarak bilinir) yaklaşık 300 Fahrenheit (eksi 184.4 Santigrat derece) sıcaklıkta süper iletkenliği kolaylaştırabileceğini keşfetti. Gelecekte süper iletken uygulamalarının maliyetini büyük ölçüde azaltacak sıvı nitrojen ile soğutulabilen bir malzeme yaptılar.
YinMn blue kullanımının geliştirilmesi için boya ve plastik firmaları ile çalışmalar devam etmektedir. Potansiyel kullanımları büyük ölçüde itriyumun benzersiz özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Daha hafif bir ürün, bu nedenle ağırlık eklemeden daha büyük bir beden alabilirsiniz. Bu, kaplama için çok kullanışlıdır ve bu bakımdan itriyum inanılmaz bir elementtir.
kaynak:
BBC
yazar: Tuncay Bayraktar
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]