Yttrium
images-of-elements.com.
Lisens: CC BY 3.0

Yttrium er et grunnstoff som i ren form er et metall. Det ligner på sølv og er lett å bearbeide. Hvis det er små mengder oksygen løst i metallet, øker hardheten.

Faktaboks

Etymologi

Navn fra funnstedet Ytterby i Stockholms skjærgård.

Engelsk navn
yttrium

Bruk

Rent metall har ingen viktige anvendelser. Små tilsetninger av yttrium (rundt 0,1–1 prosent) tjener som kornforfiner av metaller og bidrar samtidig til økt korrosjonsbestandighet av høytemperaturlegeringer (superlegeringer). Med kobolt danner yttrium intermetalliske forbindelser, som for eksempel YCo5 og Y2Co17, med interessante magnetiske egenskaper.

Yttriumoksid har en rekke viktige anvendelser innen elektronikk:

  • yttriumoksid, Y2O3, brukes til krystaller i lasere og filtre i ultralydutstyr
  • yttriumaluminiumoksid, Y3Al5O12, benyttes for å fremstille kunstige «diamanter»
  • yttriumjernoksid, Y3Fe5O12, brukes for å generere mikrobølger i mikrobølgeovner og radarudstyr

Særlig viktig var tidligere anvendelsen av yttriumforbindelser i TV-skjermer der den røde fargen blir fremkalt av fosforer som inneholder yttriumvanadat eller yttriumoksid med europiumoksid. Yttrium inngår også i superledere, og det var i en yttriumforbindelse, forskere første gang (1986) fant superledning ved forholdsvis høye temperaturer (−180 °C).

I Norge ble det frem til 1990 produsert yttriumoksid av meget høy renhet (opp til 99,999 prosent) av A/S Megon i et anlegg på Kjeller, og senere er yttriumoksid produsert i Glomfjord sammen med andre sjeldne jordartoksider.

Forekomst

Gadolinitt

Gadolinitt fra Iveland, Aust-Agder. Det svarte mineralet inneholder grunnstoffet yttrium. Prøven er en gave til Naturhistorisk museum etter verdensutstillingen i 1914.

Gadolinitt
Av .

Det er 330 milliondeler (ppm) yttrium i jordskorpen.

Yttrium utgjør hovedbestanddelen i ytterjordartene og forekommer i mineraler som xenotim, gadolinitt, monazitt, bastnäsitt og i mange andre mineraloksider sammen med titan, niob og uran. Mineraler fra Månen som ble brakt tilbake med Apollo 11, inneholdt også relativt store mengder yttrium.

I kroppen

Yttrium og yttriumforbindelser regnes for å være giftige. Grenseverdi for yttriumforurensning i arbeidsatmosfæren er satt til 1 mg/m³.

Historie

Utgangspunktet for oppdagelsen av yttrium var et oksid (egentlig en blanding) som den finske kjemikeren Johan Gadolin i 1794 hadde isolert fra mineraler fra Ytterby i Stockholms skjærgård.

I 1979 kalte den svenske kjemikeren Anders Gustav Ekeberg (1767–1813) mineralet for gadolinitt, og gav oksidet navnet yttria eller ytterjord etter mineralets funnsted. I 1843 påviste den svenske kjemikeren Carl Gustav Mosander (1797–1858) at yttria bestod av tre oksider, hvorav den ene var yttriumoksid, Y2O3. De to andre viste seg å være blandinger av lantanoideoksider (se ytterjord).

Metallisk yttrium ble første gang fremstilt av Friedrich Wöhler ved å redusere yttriumklorid med kalium.

Fremstilling

Yttriumholdige mineraler opparbeides ved forskjellige prosesser avhengig av deres sammensetning. Ved en av metodene blir mineralene smeltet med kaliumhydrogensulfat. Smelten blir så lutet ut med vann, og fra denne løsningen felles yttrium sammen med lantanoidene som oksalater.

Ved en annen metode blir euxenitt behandlet med flussyre. Det dannes da tungt løselige fluorider som filtreres fra og som deretter løses i konsentrert svovelsyre.

Gadolinitt løses opp med saltsyre eller salpetersyre, hvoretter yttrium og lantanoidene felles som oksalater. Yttrium skilles fra lantanoidene ved fellingsreaksjoner, ionebyttingsteknikker og væskeekstraksjon.

Yttrium-metall fremstilles ved å redusere yttriumfluorid, YF3, med kalsium i argonatmosfære ved 1550 °C. Det kan også fremstilles elektrolytisk fra en smelte av litiumfluorid og yttriumfluorid i forholdet 1:1 tilsatt yttriumoksid. Elektrolysen utføres ved en temperatur på nesten 1700 °C, noe som stiller store krav til materialene i elektrolysekaret. Yttrium kan videre raffineres ved destillasjon i høyvakuum.

Kjemiske egenskaper

Yttrium er det andre grunnstoffet i gruppe 3 i periodesystemet. Det er et av innskuddsmetallene i periodesystemet og regnes som en av de sjeldne jordartene. I sine kjemiske forbindelser er yttrium treverdig.

Yttrium eksisterer i to allotrope former. Omvandling fra heksagonal tetteste kulepakning til romsentrert kubisk struktur skjer ved 1479 °C. Metallet er bestandig i tørr luft ved vanlig temperatur, men korroderer merkbart i fuktig luft. Under reaksjonen dannes et oksidskall av yttrium(III)oksid, Y2O3, samtidig som oksygen løses i metallet.

Isotoper

89Y er den eneste stabile isotopen av yttrium.

Les mer i Store norske leksikon

Faktaboks

yttrium
Smeltepunkt
1522 °C
Kokepunkt
3334 °C
Massetetthet
4,469 g/cm³

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg