«Иттрий»

ИТТРИЙ (символ Y), серебристо-серый металлический элемент III группы периодической таблицы. Впервые выделен в 1828 г. Встречается наряду с элементами группы ЛАНТАНОИДОВ в монацитовых песках, в минералах бастнезите и гадолините; сходен с лантаноидами по химическим свойствам. Иттрий был обнаружен в образцах лунных пород, собранных космической экспедицией «Аполлон-11». Применяется в фосфоресцентных приборах, в устройствах связи (ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ трубки цветного изображения, сверхпроводящая керамика). Свойства: атомный номер 39, атомная масса 88,9059; плотность 4,47; температура плавления 1523 °С, температура кипения 3337 °С. Наиболее распространенный изотоп ⁸⁹Y (100%).

(от назв. селения Иттербю, Ytterby в Швеции; лат. Yttrium) Y, хим. элемент III гр. периодич. системы; ат. н. 39, ат. м. 88,9059; относится к редкоземельным элементам. Прир. И. состоит из одного стабильного изотопа ⁸⁹Y. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 1,5.10^-28 м ². Конфигурация внеш. электронных оболочек 4d¹5s²; степень окисления +3; энергия ионизации при последоват. переходе от Y⁰ к Y³⁺ соотв. 6,2171, 12,24 и 20,52 эВ; атомный радиус 0,181 нм; ионный радиус (в скобках указаны координац. числа) Y³⁺ 0,104 нм (6), 0,110 нм (7), 0,116 нм (8), 0,122 нм (9). Содержание И. в земной коре 2,0.10^-3% по массе, в морской воде - 3.10^-4 мг/л. Вместе с др. РЗЭ содержится в минералах ксенотиме, фергюсоните, эвксените, гадолините, браннерите, иттропаризите, иттрофлюорите, талените, иттриалите и др. Осн. пром. типы месторождений И.: россыпи, содержащие ксенотим, эвксенит и фергюсонит, гранитные пегматиты с ксенотимом и титано-тантало-ниобатами И., а также гидротермальные месторождения, связанные с субщелочными гранитоидами и содержащие ксенотим и иттропаризит. Кроме того, И. может быть получен попутно при переработке нек-рых руд U (золото-браннеритовые конгломераты, урансодержащие фосфориты, каменные и бурые угли), Th (ксенотим-ферриторитовые месторождения), Nb и Та (фергюсонитовые, эвксенитовые, самарскитовые руды). Благодаря большим масштабам переработки апатитового сырья, источниками И. можно считать апатиты, несмотря на низкое содержание в них И. Общие запасы Y₂O₃ (без социалистич. стран) составляют 34,6 тыс. т. Главнейшие месторождения И. расположены в КНР, СССР, США, Канаде, Австралии, Индии, Малайзии, Бразилии. И. - металл светло-серого цвета; до 1482°С устойчива a-форма: решетка гексагональная типа Mg, a =0,36474 нм, с= 0,57306 нм, z = 2, пространств. группа P6₃/mmc; рентгеновская плотн. 4,472 г/см ³, измеренная - 4,45 г/см ³. Выше 1482 °С устойчива р-форма: решетка кубическая типа a-Fe, а= 0,408 нм, z = 2, пространств. группа Im3m; DH⁰ перехода a: b 4,98 кДж/моль. Т. пл. 1528°С, т. кип. ок. 3320 °С; С ⁰_p 26,52 Дж/(моль. К); DH⁰ _пл 11,32 кДж/моль, DH⁰ _возг 423,0 кДж/моль; S⁰₂₉₈44,43 Дж/(моль. К); давление пара 6,15.10^-2 Па (1700 К); температурный коэф. линейного расширения 1,08.10^-5 К ^-1; r 6,5.10^-7 Ом. м; парамагнитен, магн. восприимчивость +2,15.10^-6 (292 К), 2,43.10^-6 (90 К); твердость по Бринеллю 628 МПа; модуль упругости 66 ГПа; модуль сдвига 264 ГПа; коэф. Пуассона 0,265; коэф. сжимаемости 26,8.10^-7 см ²/кг. Легко поддается мех. обработке. И. куют и прокатывают до лент толщиной 0,05 мм на холоду с промежут. отжигом в вакууме при 900-1000 °С. На воздухе И. покрывается тонкой устойчивой пленкой оксидов, при 370-425 °С образуется черная плотно пристающая оксидная пленка; интенсивное окисление начинается выше 760 °С. Компактный металл медленно окисляется кислородом воздуха в кипящей воде, легко реагирует с минер. к-тами и медленно с уксусной к-той, относительно инертен к фтористоводородной к-те. И. взаимод. с Н ₂ при 315-1540°С, образуя гидриды разл. состава. При 760 °С соединяется с N₂, давая нитрид YN, при нагр. реагирует также с галогенами, С, S, Р. Ниже приводятся сведения о наиб. важных соед. И. Оксид (сесквиоксид) Y₂ О ₃ - бесцв. кристаллы; при обычном давлении существует в двух кристаллич. модификациях: с кубич. решеткой типа Тl₂ О ₃ (а= 1,061 нм, z = 16, пространств. группа Iа3) и с гексагональной (а= 0,381 нм, с =0,609 нм, z = 1, пространств. группа ); т-ра полиморфного перехода 2277 °С, DH⁰ перехода ок. 54 кДж/моль; при 3,5 МПа и 550 °С образуется моноклинная модификация; т. пл. 2430 °С, т. кип. ок. 4300 °С; измеренная плотн. 4,85 г/см ³, рентгеновская - 5,02; С ⁰_p 102,5 Дж/(моль. К); DH⁰ _обр -1905 кДж/моль, DH⁰ _пл 83 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 99,16 Дж/(моль. К); практически не раств. в воде; раств. в минер. к-тах. Получают оксид разложением нитрата, оксалата, карбоната или др. соед. И. на воздухе, обычно при 800-1000 °С. Оксид И. - компонент спец. стекол для оптич. приборов, жаропрочной и прозрачной керамики, дисперсионно упрочненных жаропрочных сплавов на основе Ni и Zr, стабилизатор ZrO₂. Оксид И., активированный Еu, - красный люминофор для экранов цветного телевидения. Его используют также для получения иттрий-железных и др. иттриевых гранатов (см. Гранаты синтетические), оксисульфида и ортованадата И. Иттрий-бариевая керамика (оксокупрат И., бария состава YBa₂Cu₃O₇__x) - высокотемпературный сверхпроводящий материал с т-рой перехода в сверхпроводящее состояние ~ 90-100 К; при х =0,31 кристаллизуется в ромбич. сингонии (а= 0,38829 нм, b= 0,38223 нм, с =1,1690 нм, пространств. группа Рттт); получают спеканием Y₂O₃, BaO и СuО при 950-1100 °С в атмосфере О ₂, методами криохим. технологии и др. Трифторид YF₃ - бесцв. кристаллы; существует в двух модификациях: с ромбич. решеткой типа Fe₃C (a =0,6367 нм, b =0,6859 нм, с =0,4394 нм, z = 4, пространств. группа Рпта; рентгеновская плотн. 5,069 г/см ³) до 1077°С и гексагональной (а = 0,412 нм, с= 0,423 нм, z = 1, пространств. группа Р3т1) выше 1077 °С; т. пл. 1155°С, т. кип. 2230 °С; С ⁰_p 94,9 Дж/(моль. К); DH⁰ _обр -1718 кДж/моль; S⁰₂₉₈100 Дж/(моль. К); образует кристаллогидраты. Получают гидраты осаждением из р-ров солей И. при действии фтористоводородной к-ты, безводную соль обезвоживанием гидратов, взаимод. Y₂O₃ с газообразным HF или F₂, разложением фтораммонийных комплексов при 400-500 °С. Используют при получении И. металлотермич. способом; Li[YF₄], легированный Но, - лазерный материал. Трихлорид YCl₃ - бесцв. гигроскопичные кристаллы с моноклинной решеткой типа АlСl₃ ( а =0,692 нм, b =1,192 нм, с= 0,644 нм, b = 111,0°, z = 4, пространств. группа С2/m); т. пл. 721 °С, т. кип. 1482 °С; измеренная плотн. 2,8 г/см ³ (18 °С), рентгеновская 2,61 г/см ³; С ⁰_p 92,1 Дж/(моль. К); DH⁰ _обр -1000 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 113 Дж/(моль. К); хорошо раств. в воде; образует кристаллогидраты. Получают взаимод. смеси Сl₂ и ССl₄ с Y₂O₃ или Y₂(C₂O₄)₃ выше 200 °С, хлорированием И. выше 100 °С и др. М. б. использован для получения чистого И. металл отермич. способом. Гидроксид Y(OH)₃ - бесцв. творожистый осадок, сильно гидратированный. Образуется при обработке водорастворимых солей И. щелочами (начинает осаждаться при рН 6,5-7,0). Подвергается старению; в присут. СО ₂ превращ. в гидратированные основные карбонаты И. Водорастворимые соли И. - хлорид, нитрат, перхлорат, сульфат, ацетат, формиат и др. при упаривании р-ра выделяются в форме кристаллогидратов, напр.: Y(NO₃)₃.6Н ₂ О, Y₂(SO₄)₃.8H₂O. В разб. водных р-рах соли И. гидролизуются с образованием основных солей. При прокаливании солей кислородсодержащих к-т они переходят в оксид. Важнейшие комплексные соед. И. - нитраты, сульфаты, хлориды, фториды, b-дикетонаты и др. Соед. с монодентатными лигандами малоустойчивы и в р-рах обычно полностью диссоциируют. Однако полидентатные лиганды (комплексоны, гидроксикислоты, b-дикетоны и др.) образуют с И. комплексные соед. высокой устойчивости. Координац. число И. в комплексных соед. с полидентатными лигандами обычно больше шести. В ряду РЗЭ по величине атомного и ионного радиусов И. занимает место между Тb и Dy. Однако в зависимости от состава и строения комплексных соед. по величине константы устойчивости комплексов И. иногда "перемещается" в сторону легких РЗЭ и может при разделении образовывать общие фракции даже с Sm. "Перемещение" И. в ряду РЗЭ с изменением природы лиганда считают перспективным для разработки эффективных методов выделения и очистки И. из смесей РЗЭ. Соед. И. извлекают из смесей с соед. др. РЗЭ экстракцией и ионным обменoм. Металлич. И. получают восстановлением безводных галогенидов И. литием или кальцием с послед. отгонкой примесей. И. - легирующая и модифицирующая добавка к чугунам, сталям и сплавам. Его используют при получении высокопрочного чугуна (с шаровидным графитом), нержавеющих и жаростойких хромистых сталей. И. повышает жаростойкость и жаропрочность сплавов на основе Ni, Co, Cr, Nb и др., увеличивает прочность и пластичность тугоплавких металлов и сплавов на основе W, Hf, Zr, Mo, Та, упрочняет титановые, медные и др. сплавы, входит в состав сплавов на основе Mg и Аl, используемых в авиационной технике. В электронике и радиотехнике сплавы И. с La, Al, Zr применяют в качестве геттеров. Из тугоплавких и огнеупорных материалов на основе боридов, сульфидов и оксидов И. изготовляют катоды для мощных генеpаторов. Ортованадат и оксисульфид И., активированные Еu, - красные люминофоры для цветного телевидения, оксисульфид, активированный Тb, - люминофор для мед. диагностики, алюминат И. - лазерный материал. В 1794 Ю. Гадолин выделил из минерала иттербита оксид элемента, к-рый он назвал И. Однако в 1843 К. Мосандер показал, что этот оксид на самом деле является смесью оксидов Y, Еr и Тb, и выделил из этой смеси Y₂O₃. Металлич. (нечистый) И. впервые получил Ф. Вёлер в 1828. Лит.: см. при ст. Редкоземельные элементы. Л. И. Мартыненко. С. Д. Моисеев. Ю. М. Киселев.

И́ТТРИЙ -я; м. Химический элемент (Y), редкоземельный металл (применяется как легирующая добавка ко многим сплавам).

◁ И́ттриевый, -ая, -ое.

* * *

(лат. Yttrium), химический элемент III группы периодической системы, относится к редкоземельным элементам. Назван по минералу иттербиту (гадолиниту), найденному около селения Иттербю в Швеции (как и тербий, эрбий, иттербий). Металл; плотность 4,45 г/см³, t_пл 1528°C. Легирующая добавка ко многим сплавам, конструкционный материал для ядерных реакторов. Иттриевые гранаты применяют в радиоэлектронике, как лазерные материалы.

* * *

И́ТТРИЙ (лат. Yttrium, происходит от названия шведского селения Иттербю — Ytterby), Y (читается «иттрий»), химический элемент с атомным номером 39, атомной массой 88,9059. Природный иттрий состоит из одного стабильного изотопа ⁸⁹Y. Конфигурация двух внешних электронных слоев 4s²p⁶d¹5s². Степень окисления +3 (валентность III).

Относится к редкоземельным элементам. Расположен в группе IIIВ периодической системы элементов, в 5-м периоде.

Радиус атома 0,181 нм, радиус иона Y³⁺— от 0,104 до 0,122 нм. Энергии последовательной ионизации 6,217, 12,24, 20,5, 60,67 эВ. Электроотрицательность по Полингу(см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,11.

История открытия

В 1794 финский химик Ю. Гадолин выделил из минерала иттербита оксид элемента, который он назвал иттрием. В 1843 К. Г. Мосандер(см. МОСАНДЕР Карл Густав) доказал, что этот оксид на самом деле является смесью оксидов иттрия, эрбия(см. ЭРБИЙ) и тербия(см. ТЕРБИЙ) и выделил из этой смеси Y₂O₃. Металлический иттрий, содержащий примеси эрбия, тербия и других лантаноидов(см. ЛАНТАНОИДЫ), был получен впервые в 1828 Ф. Велером(см. ВЕЛЕР Фридрих).

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 2,0·10^-3% по массе. Вместе с другими редкоземельными элементами содержится в минералах: ксенотиме(см. КСЕНОТИМ), фергюсоните, эвксените, гадолините, талените, иттропаразите и других. Иттрий попутно выделяют из продуктов переработки уран- и торийсодержащих руд. В небольших концентрациях иттрий содержится в апатитах(см. АПАТИТЫ).

Получение

Соединения иттрия получают из смесей с другими редкоземельными металлами экстракцией и ионным обменом. Металлический Y получают восстановлением безводных галогенидов иттрия литием или кальцием c последующей отгонкой примесей.

Физические и химические свойства

Иттрий — светло-серый металл.

До 1482 °C устойчива a-модификация: решетка гексагональная типа решетки Mg, а = 0,36474 нм и с = 0,57306 нм. Выше 1482 °C устойчива b-модификация: решетка кубическая типа a-Fe. Температура плавления 1528 °C, кипения 3320 °C, плотность 4,45 кг/дм³.

На воздухе Y покрывается плотной защитной оксидной пленкой. При 370—425°C образуется плотная черная пленка оксида. Интенсивное окисление начинается при 750°C. Компактный металл окисляется кислородом воздуха в кипящей воде, реагирует с минеральными кислотами, уксусной кислотой, не реагирует с HF. Иттрий при нагревании взаимодействует с галогенами(см. ГАЛОГЕНЫ), водородом(см. ВОДОРОД), азотом(см. АЗОТ), серой(см. СЕРА) и фосфором(см. ФОСФОР).

Оксид Y₂О₃ обладает основными свойствами, ему отвечает основание Y(ОН)₃.

Применение

Иттрий — легирующая добавка к чугунам, сталям и сплавам. Иттрий повышает жаростойкость сплавов на основе никеля(см. НИКЕЛЬ), кобальта(см. КОБАЛЬТ), хрома(см. ХРОМ), ниобия(см. НИОБИЙ), увеличивает прочность и пластичность тугоплавких металлов и сплавов на основе вольфрама(см. ВОЛЬФРАМ), гафния(см. ГАФНИЙ), циркония(см. ЦИРКОНИЙ), молибдена(см. МОЛИБДЕН), тантала(см. ТАНТАЛ (химический элемент)). Оксид иттрия, активированный европием(см. ЕВРОПИЙ), — красный люминофор цветных телевизоров. Наряду с барием(см. БАРИЙ) и медью(см. МЕДЬ) иттрий входит в оксидные керамики (YBa₂Cu₃O_7-x), обладающие свойствами высокотемпературных сверхпроводников.

Y (от назв. селения Иттербю, Ytterby, в Швеции * a.yttrium; н.Ittrium; ф.yttrium; и.itrio), - хим. элемент III группы периодич. системы Mенделеева, ат.н. 39, ат. м. 88,9059; относится к редкоземельным элементам. B природе - один стабильный изотоп ⁸⁹Y. Oткрыт фин. химиком Ю. Гадолином в 1794 в виде "иттриевой земли" - оксида, выделенного из минерала гадолинита из пегматитов Иттербю (близ Cтокгольма).

И. - мягкий серебристо-белый металл; кристаллизуется в гексагональной плотноупакованной решётке c параметрами a=0,365 нм, c=0,573 нм (высокотемпературн. кубич. модификация c параметром a=0,411 нм). Плотность 4469 кг/м³, tпл 1528°C, tкип 3322°C. Mодуль упругости 67 ГПa. Kоэфф. термич. расширения 10,1·* 10⁶ град^-1. Уд. теплоёмкость cp= 26,56 Дж/(моль·K). Удельное электрическое сопротивление 69 мкOм·см. Pабота выхода электрона 3,07 эB. Cтепень окисления +3. Oкисляется на воздухе; при комнатной темп-pe поглощает H₂; реагирует c H₂O, O₂, HCl, HNO₃, H₂SO₄. Oсн. соединения - оксиды, карбонаты, фосфаты, фториды. Kларк И. 28·* 10^-4% по массе. Mакс. кол-во Y содержится в гидротермально изменённых гранитах и сиенитах (0,1%). Известно 65 минералов И. Гл. минералы, содержащие до 25% Y: титанониобаты (фергюсонит, эвксенит), фосфаты (ксенотим, черчит), карбонаты (тенгерит, Y-синхизит), силикаты (гадолинит, иттриалит, гелландит), фториды (гагаринит, Y-флюорит). Oни распространены в мусковитовых, биотитовых и амфиболовых гранитах, гранитных пегматитах (фергюсонит) и гидротермальных образованиях (Y-синхизит), их россыпях и корах выветривания (черчит). И. изоморфно замещает лантаноиды, Sc, Ca, Zr, Fe, Mn; ассоциирует c Na, Ti, Nb, F, C, P. Пром. значение имеют россыпи фергюсонита (США, KHP) и ксенотима (Mалайзия и др.). B повышенных кол-вах (0,1-1,0%) И. встречается в цирконе, сфене, апатите, эвдиалите, уранините и может извлекаться при их переработке (напр., м-ние Блайнд-Pивер, Канада). Oбщие запасы Y₂O₃ (без социалистич. стран) 34,6 тыс. т, в т.ч. (тыс. т) в Индии 18, США 3,2, Канаде 2,2, Aвстралии 5,4, Бразилии 2,3. Teтанониобаты И. вскрываются хлорированием, прочие минералы - кислотами, a также сплавлением c щелочами. Mеталлич. И. получают восстановлением его фторида кальцием.

И. - легирующая добавка к металлич. сплавам Fe, Ni, Ti, Cr, Mo и конструкционный материал для ядерных реакторов. Cинтетич. иттрийсодержащие гранаты используются в радиоэлектронике и ювелирной пром-сти. Известно применение И. и его оксидов в керамике, в качестве катализатора при переработке нефти.Литература: Tерехова B. Ф., Cавицкий E. M., Иттрий, M., 1967; Mинеев Д. A., Иттрий, в сб.: Pедкие элементы. Cырье и экономика, в. 4, M., 1970.E. И. Cемёнов.

[от назв. селения Иттербю (Ytterby) в Швеции] - хим. элемент, символ Y (лат. Yttrium), ат. н. 39, ат. м. 88,9059. И. - серебристо-белый металл; плотн. 4480 кг/м¹,?_Пл 1509 "С. Принадлежит к редкоземельным элементам. Применяется для легирования и рафинирования сплавов, в виде оксида Y₂О₂ - в производстве цветных люминофоров, спец. оптич. стекла, катализаторов, огнеупоров, оксидных катодов. Синтетич. И. - алюминиевые гранаты, окраш. в разные цвета - ограночный материал в ювелирном деле (т. н. гранатиты).

ИТТРИЙ — хим. элемент, символ Y (лат. Yttrium), ат. н. 39, ат. м. 88,90; редкоземельный серебристо-белый металл; плотность 4480 кг/м³, t_пл = 1509°С.И применяется в атомной технике и авиации, а оксид иттрия (Y₂0₃) — в радиоэлектронике, счётно-решающих устройствах и др.

yttrium

* * *

yttrium, Y

* * *

yttrium

м.

ittrio m, Y

(элемент) Ітрій, -рію;(простое вещество) і́трій, -рію

(элемент) Ітрій, -рію;(простое вещество) і́трій, -рію

(лат. Yttrium), хим. элемент III гр. периодич. системы, относится к редкозем. элементам. Назван по минералу иттербиту (гадолиииту), найденному около селения Ит-тербю в Швеции (как и тербий, эрбий, иттербий). Металл; плотн. 4,45 г/см³, t_nл 1528 °С. Легирующая добавка ко мн. сплавам, конструкц. материал для ядерных реакторов. Иттриевые гранаты применяют в радиоэлектронике, как лазерные материалы.

(Y)

химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 39, атомная масса 88,91; относится к редкоземельным элементам; имеет малое сечение захвата тепловых нейтронов, вследствие чего применяется в атомной технике.