|
|
||||||
|
|
||||||
|
||||||
     
|
|
Physikalisch-chemische Eigenschaften |
|||
| Das
bleigraue Yttrium überzieht sich an der Luft mit einer grauen Oxidschicht,
die das Metall vor weiterer Oxidation schützt. Oberhalb von 500°C
verbrennt Yttriumpulver mit rötlicher Flamme. Mit dem Sauerstoff reagiert
es zu Yttriumoxid:
4 Y + 3 O2 
2 Y2O3 ΔHR
= -1907 kJ/mol
Mit heißem Wasser und mit Säuren reagiert es unter Wasserstoffbildung zu dreiwertigen Yttriumsalzen. Mit Chlor bildet sich Yttrium(III)-chlorid.
|
|
Toxikologie |
| Stäube von Yttrium oder Yttriumoxid werden beim Einatmen in der Lunge eingelagert. Es besteht die Gefahr, das sich eine chronische Lungenfibrose ausbildet. Dabei bildet sich übermäßig viel Bindegewebe zwischen den Lungenbläschen und den Blutgefäßen. Als Folge treten Atemnot, Müdigkeit und chronischer Husten auf. |
|
Vorkommen |
|||
Yttrium
ist ein relativ häufiges Element und steht mit einem Anteil von 0,0026%
an 32. Stelle der Elementhäufigkeit zwischen
Rubidium und Neodym. Aus den Yttererden lassen sich zahlreiche Elemente
der Seltenen Erden gewinnen. Zu diesen Mineralien
gehören zum Beispiel die Gadolinite,
die Xenotime, die Euxenite,
die Samarskit oder die Betafite. Yttriumoxid ist ein Hauptbestandteil der
Yttererden.
|
|
Geschichte |
||||||
Das
Element wurde im Jahre 1794 von dem finnischen Chemiker Johan Gadolin (1760-1852)
in Abo/Finnland bei Untersuchungen am Mineral Ytterbit (der alten Bezeichnung
für Gadolinit) in Form seines Oxids entdeckt. Er benannte die gefundene
Seltene Erde "Yttererde", nach dem Namen des ersten Fundortes beim Ort
Ytterby. Das vermutete Element erhielt den Namen Yttrium. Nach dem Ortsnamen
wurden später weitere Elemente benannt, so zum Beispiel Ytterbium,
Terbium und Erbium.
Friedrich Wöhler erhielt das Yttrium in unreiner Form im Jahre 1828 durch Reduktion von Yttrium(III)-chlorid mit Kalium. Im Jahre 1843 bewies Carl Gustav Mosander, das die Ytter-Erde ein Mischung mehrerer Oxide darstellte und entdeckte dabei die Elemente Erbium und Terbium. In der Folgezeit entdeckten mehrere Chemiker eine ganze Reihe weiterer Elemente bei der Untersuchung der Yttererde, so zum Beispiel Ytterbium, Scandium, Holmium, Thulium, Dysprosium, Gadolinium und Lutetium. Reines Yttrium konnte jedoch erst im Jahre 1935 durch die Chemiker West und Hopkins hergestellt werden. Das chemische Symbol "Y" für Yttrium hatte bereits J.J. Berzeliius im Jahre 1814 vorgeschlagen.
|
|
Herstellung |
| Die Seltenen Erden werden zunächst mit Schwefelsäure behandelt, wobei Yttriumsulfat entsteht. Dieses wird durch Extraktion, Ionenaustauschverfahren und Komplexbildung von den übrigen Verbindungen der anderen Elemente abgetrennt und nach seiner Fällung als Oxalat zu Yttriumoxid verglüht. Durch eine Reaktion mit Hydrogenfluorid erhält man Yttrium(III)-fluorid, das durch eine Reduktion mit Calcium oder Magnesium zu einer Legierung aus Yttrium, Calcium und Magnesium umgewandelt werden kann. Durch eine nachfolgende Vakuumdestillation können die niedriger siedenden Metalle wie Magneisum und Calcium abgetrennt werden. Man erhält einen Yttriumschwamm, aus dem durch Schmelzen im Lichtbogenofen das reine Metall isoliert werden kann. |
|
Verwendung |
|||
Das
Metall ist ein Legierungsbestandteil von Heizleiterleitungen und von Chrom-Nickel-Stahl.
Dort verbessert es die Oxidationsbeständigkeit. In Zündkerzen
für Ottomotoren erhöht es die Lebensdauer der Kerzen. Yttrium-Cobalt-Legierungen
dienen zur Herstellung von Dauermagneten. Yttriumverbindungen wie das Yttriumvanadat
dienen zusammen mit Europium in Fabbildröhren
als Aktivatoren für das rote Leuchten. Eine künstlich hergestellte
Verbindung mit dem Namen "YAG" (Yttrium-Aluminium-Granat) wird in der Lasertechnik
und als künstlicher Diamant bei der Schmuckherstellung verwendet.
Die Verbindung "YIG" (Yttrium-Iron-Garnet = Yttrium-Eisen-Granat) wird
in der Elektronik zur Herstellung von Speicherchips und in der Hochfrequenztechnik
eingesetzt.
|
| Copyright: Thomas Seilnacht |
Gefahr
