İtriyum

Özellikler

İtriyum, Y sembolü ile gösterilen ve atom numarası 39 olan kimyasal bir elementtir. Lantanitlere kimyasal olarak benzeyen gümüşi metalik bir geçiş metalidir ve "nadir toprak elementi" olarak sınıflandırılmıştır. İtriyum hemen hemen her zaman nadir toprak minerallerindeki lantanit elementleri ile kombinasyon halinde bulunur ve doğada serbest olarak bulunmaz. Y- 89 tek kararlı izotoptur ve yer kabuğunda bulunan tek izotoptur.

İtriyum, gümüşi beyaz, orta derecede yumuşak, sünek bir metaldir. Hava ortamında oldukça kararlıdır; hızlı oksidasyonı yaklaşık 450 °C (840 °F) üzerinde başlar ve Y₂O₃ ile sonuçlanır. İtriyum havada beyaz yanarak kolayca tutuşur. Metal, 10 ile 300 K (-263 ile 27 °C veya -442 ve 80 °F) arasında sıcaklıktan bağımsız manyetik duyarlılığa sahip paramanyetik bir madde haline gelmiştir. 110 kilobarı aşan basınçlarda 1,3 K (−271,9 °C veya −457 °F) süper iletken hale gelir. Kararlı itriyum-89, doğal olarak oluşan tek izotoptur. Kütle olarak 77 ila 109 arasında değişen ve yarı ömrü 41 milisaniye (itriyum-108) ila 106.63 gün (itriyum-88) arasında değişen, toplam 33 (nükleer izomerler hariç) itriyumun radyoaktif izotopu bulunmaktadır.

İtriyum kimyasal olarak +3 oksidasyon durumuna sahip tipik bir nadir toprak elementi gibi davranır. İyonik yarıçapı, disprosyum ve holmiyumun yarıçaplarına yakındır ve bu elementlerden ayrışmasını zorlaştırır.

Bulunma Sıklığı ve Üretimi

İtriyum, Dünya'nın kabuğunda orta derecede bol bulunan bir elementtir. Bolluğunun milyonda 28 ila 70 parça olduğu tahmin edilmektedir. Bu oran itriyumu, kobalt, bakır ve çinko kadar bol yapmaktadır. Diğer elementlerde olduğu gibi, güneş sisteminin diğer kısımlarında da itriyum bulunma oranı oldukça farklıdır. Örneğin Ay'dan getirilen kayalar yüksek bir itriyum içeriğine sahiptir. İtriyum, çoğu nadir toprak mineralinde bulunur. En önemli nadir toprak minerali monazittir. Monazit dünyanın birçok yerinde, özellikle Brezilya, Avustralya, Kanada ve Amerika Birleşik Devletleri'nin bazı bölgelerinde bulunur. Tipik bir monazit, yaklaşık %3 itriyum içerir.

Uygulama ve Kullanım Alanları

İtriyum genellikle alaşımlarda katkı maddesi olarak kullanılır. Alüminyum ve magnezyum alaşımlarının mukavemetini arttırır. Ayrıca radar için mikrodalga filtrelerin yapımında da kullanılır ve eten polimerizasyonunda katalizör olarak kullanılmaktadır.

Kamera lenslerini ısıya ve darbeye dayanıklı hale getirmek için kullanılan cama itriyum oksit eklenir. Aynı zamanda süper iletken materyaller yapmak için de kullanılır. İtriyum oxysulfide, eski tip renkli televizyon tüpleri için kırmızı fosfor üretmek için yaygın olarak kullanılırdı.

Radyoaktif izotop itriyum-90'ın tıbbi kullanımları vardır. Karaciğer kanseri gibi bazı kanserleri tedavi etmek için kullanılabilir.

Tarihi

1787'de Karl Arrhenius, Stockholm yakınlarındaki Ytterby'deki eski bir taş ocağında alışılmadık bir siyah kayaya rastladı. Yeni bir tungsten minerali bulduğunu düşündü ve örneği Finlandiya merkezli Johan Gadolin'e verdi. 1794'te Gadolin, ağırlığının %38'ini oluşturan yeni bir "toprak" içerdiğini açıkladı. Kömürle ısıtılarak daha fazla indirgenemeyecek olan itriyum oksit Y₂O₃ olduğu için "toprak" olarak adlandırıldı.

Metalin kendisi ilk olarak 1828'de Friedrich Wöhler tarafından izole edildi ve itriyum klorürü potasyum ile reaksiyona sokarak yapıldı.

1843'te Carl Mosander, itriyum oksidi daha ayrıntılı bir şekilde araştırdı ve üç oksitten oluştuğunu buldu: beyaz olan itriyum oksit; sarı olan terbiyum oksit; ve gül rengi erbiyum oksit.

Etimolojisi

Yttrium, ismini, ilk kez bulunduğu yer olan İsveç, Ytterby'den almıştır.

Önlem ve Güven

İtriyumun Sağlık Üzerindeki Etkileri

İtriyum renkli televizyonlar, florasan lambalar, enerji tasarruflu lambalar ve camlar gibi ekipmanlarda bulunan ve bu sebeple evlerde bulunabilen ender kimyasallardan biridir. İtriyum içeren tozlar ve parçacıklar, hava yoluyla solunabileceği için çalışma ortamında tehlikelidir. Bu, özellikle uzun süreli maruz kalma sırasında akciğer embolisine neden olabilir. İtriyum, solunduğunda akciğer kanseri olasılığını artırdığı için insanlarda da kansere neden olabilir. Son olarak, insan vücudunda biriktiğinde karaciğere tehdit oluşturabilir.

İtriyumun Çevreye Etkileri

İtriyum, başta petrol üreten endüstriler olmak üzere birçok farklı yerde çevreye atılarak çevreyi kirletmektedir. İtriyum, sulu topraklarda kademeli olarak birikecek ve bu da sonunda insanlarda, hayvanlarda ve toprak parçacıklarında artan konsantrasyonlarına yol açacaktır. Su hayvanlarında itriyum hücre zarlarında hasara neden olur, bu da üreme ve sinir sisteminin işlevleri üzerinde birçok olumsuz etkiye sebep olmaktadır.