Početna za: ITRIJ, Y  

SPOJEVI, DOBIVANJE I UPORABA

Dobivanje itrija:

Elementarni itrij se za komercijalne potrebe dobiva iz ksenotima i itrijem bogatih apatita te ostataka pri obradi uranijevih ruda u Kanadi (koje su vrlo bogate itrijem). Navedene se sirovine obrađuju do relativno visokog sadržaja smjese minerala rijetkih zemalja. Ta se smjesa otapa u dušičnoj ili sumpornoj kiselini. Iz nje se postupkom ionske izmjene u tekućoj fazi pomoću organskih otapala izdvaja čista itrijeva frakcija, obično u obliku oksalatnog taloga koji se izdvaja iz otopine i kalcinira do oksida itrija (Y2O3). Čisti metalni itrij dobiva se metalotermičkom redukcijom oksida s kalcijem i dodatkom itrijevog klorida (YCl3) ili fluorida (YF3) u zatvorenim retortama pri temperaturi 1550°C. Danas se proizvodi u količinama od oko 2,27 tona godišnje.


Svojstva i upotreba itrija:

Itrij je metal srebrnasto-sivog sjaja koji se zadržava sve do temperature 400°C. Ima gustu heksagonsku kristalnu rešetku. Svojstva su mu karakteristična za teške lantanide, a najsličniji je gadoliniju i erbiju. Mehanički je pogodan za obradu standardnim metodama i alatima. Otapa se u većini mineralnih kiselina, ali je relativno inertan na 1:1 smjesu koncentrirane dušične kiseline sa 48%-tnom fluorovodičnom kiselinom. Slabo apsorbira termalne neutrone jer ima mali udarni presjek. Također je i slabo toksičan. Poznat je samo jedan stabilni prirodni izotop itrija - 89^Y, a najdužeživući radioaktivni izotop 88^y ima vrijeme poluraspada 106,6 dana.

Prvotna namjena itrija je bila u nuklearnoj tehnologiji jer ima dobra mehanička svojstva, ne upija neutrone, a ne miješa se s tekućim ili čvrstim uranijem. Kako su kasnije pronađeni pristupačniji i jeftiniji materijali, u tu svrhu se više ne koristi. Danas se itrij u formi itrijevog oksida (Y2O3) najviše koristi za fosforescentne nanose katodnih cijevi TV-prijemnika u boji u kojima daje crvenu komponentu boje. Itrijev oksid u tu je svrhu dopiran (aktiviran) europijevim oksidom (Eu2O3) i označava se Eu: Y2O3. Kristal itrijeva oksida ima ulogu kanaliziranja energije elektronskog snopa te da je prenese na Eu2O3 koji pritom emitira kromatski čistu crvenu boju. Ovakvi crveni fosforescentni nanosi nazivaju se i 'crveni fosfori'.

Itrijev oksid (Y2O3) ima istu ulogu u neodimijevom laseru čvrstog stanja. Sinter metodom preparirani itrijev-aluminijev granat (YAG) dopira se i aktivira neodimijem ili disprozijem i kao takav služi kao laserski medij. Ovakvi laseri imaju komercijalni naziv Nd-YAG ili Dy-YAG.

Druga je važna primjena Y2O3 kao očvršćavajuće komponente metalnih superlegura. Sitna monokristalna zrna Y2O3 dispergiraju se ravnomjerno u talini legure bez otapanja (Y2O3 ima vrlo visoko talište) i nakon očvršćivanja legure ostaju zamrznuti u mikrostrukturi zajedno s unutrašnjim mikronaprezanjima dajući joj u cjelini veliku čvrstoću i tvrdoću. Posebno se ovom tehnikom legiraju metali i keramike dobiveni postupkom sinteriranja iz praha. Y2O3 dodaje se tako superlegurama na bazi nikla i kobalta povećavajući im tvrdoću i otpornost na kemijske utjecaje na povišenim temperaturama. U željezo-krom-aluminijskim legurama dodaci dispergiranog Y2O3 povećavaju mogućnost obrade, žilavosti i otpornost na provjes. Dodaju se legurama za izradu turbina mlaznih motora gdje povećavaju otpornost prema oksidaciji na visokim temperaturama. 

Intermetalni spoj itrija s kobaltom YCo5 danas je najjači permanentni magnetski materijal i daleko nadmašuje standardne ALNICO permanentne magnete.


Spojevi itrija:

Itrij stvara spojeve u kojima ima samo oksidacijsko stanje +3. Pored navedenog itrijevog oksida značajniji spojevi itrija su: trihalogenidi (YBr3, YF3, YI3 i YCl3); hidroksid (Y(OH)3; karbonat (Y 2(CO3)3 x 3H2O); bazni karbonat (3Y2(CO3)3 x 2Y(OH)3); nitrat (Y(NO3)3) i sulfat (Y2(SO4)3) koji s alkalijskim sulfatima stvara kopleksne soli.

 Početna za: ITRIJ, Y