ایتریم : خواص، کشف و منابع، کاربردها، اثرات بر انسان و محیط!

 

ایتریم یک فلز نقره ای رنگ و از گروه عناصر خاکی کمیاب می باشد که در هوا نسبتاً پایدار است، زیرا با تشکیل یک لایه اکسید پایدار در سطح آن محافظت می شود، اما با گرم شدن به راحتی اکسید می شود.

 

این ماده از طریق تجزیه شدن با آب واکنش نشان داده و گاز هیدروژن آزاد می کند و با اسیدهای معدنی واکنش می دهد. تراشه یا چرخش فلز ممکن است در هوای با دمای بیش از ۴۰۰ درجه سانتیگراد شعله ور شود. وقتی ایتریوم به خوبی تجزیه شود، در هوا بسیار ناپایدار است.

 

بیشترین کاربرد این عنصر به عنوان اکسید ایتریا، Y۲O۳ است که در ساخت فسفرهای قرمز برای لوله های تصویر تلویزیون رنگی استفاده می شود. فلز ایتریوم برخی موارد آلیاژی را در مقادیر کم با سایر فلزات پیدا کرده است و برای افزایش مقاومت آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم به کار می رود.

 

ایتریم هنگامی که به چدن اضافه می شود، فلز کارایی بیشتری دارد. اگرچه فلزات به طور کلی در انتقال گرما بسیار خوب عمل می کنند، اما آلیاژ ایتریوم با کروم و آلومینیوم وجود دارد که در برابر حرارت مقاوم است.

 

اکسید اتریم موجود در شیشه آن را در برابر حرارت و شوک مقاوم می کند و برای لنزهای دوربین استفاده می شود. اکسید ایتریوم برای ساخت ابررساناها، که اکسیدهای فلزی هستند و بدون هیچ گونه اتلاف انرژی، الکتریسیته را هدایت می کنند، مناسب است.

 

خواص و مشخصات شناسایی ایتریم

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                                       فلز نقره ای رنگ فرمول شیمیایی                                                                          ۳۹Y
دانسیته                                                                  (g/cm۳)۴.۴۷۲ وزن اتمی استاندارد                                                          ۸۸.۹۰۵
نقطه ذوب                                                                    (۰C)1526 شماره (CAS No)                                                         ۷۴۴۰-۶۵-۵
نقطه جوش                                                                  (۰C)2930 ساختار کریستالی                                          هگزاگونال (hcp)

 

کشف و منابع اتریم در محیط

 

در سال ۱۷۸۷ میلادی، کارل آرنیوس در یک معدن قدیمی در Ytterby نزدیک استکهلم، با یک سنگ سیاه غیرمعمول مواجه شد، او فکر کرد که یک ماده معدنی جدید تنگستن پیدا کرده است و نمونه را به یوهان گادولین مستقر در فنلاند منتقل کرد.

 

در سال ۱۷۹۴، گادولین اعلام کرد که حاوی “ترکیب” جدیدی است که ۳۸ درصد از وزن آن را تشکیل می دهد و آن اکسید اتریم بود. این فلز برای اولین بار در سال ۱۸۲۸ توسط فردریش وهلر جدا شد و با واکنش کلرید ایتریوم با پتاسیم ساخته شد.

 

در سال ۱۸۴۳، کارل موسندر با بررسی دقیق تر اکسید ایتریوم دریافت که این اکسید از سه اکسید سفید رنگ، زرد و دیگری به رنگ گل رز تشکیل شده است. ایتریوم هرگز در طبیعت به عنوان یک عنصر آزاد یافت می شود. این ماده تقریباً در تمام مواد معدنی کمیاب و در سنگ معدن اورانیوم یافت می شود.

 

موارد استفاده از ایتریوم

 

موارد استفاده از ایتریوم

 

قبل از عصر تلویزیون های صفحه تخت، تلویزیون ها حاوی لوله های بزرگ شیشه ای و اشعه کاتدی بودند و تصاویر را بر روی صفحه نمایش می دادند. اکسید اتریم، که با عنصر یوروپیم دوپینگ شده است و رنگ قرمز را در میلیون ها مجموعه تلویزیونی رنگی فراهم می کند.

 

گارنت های مصنوعی ساخته شده با کامپوزیت ایتریوم-آلومینیوم معمولاً در دهه ۱۹۷۰ به عنوان الماس شبیه سازی شده و سنگ های قیمتی دیگر به فروش می رسیدند، اما در نهایت جای خود را به زیرکونیا مکعبی دادند.

 

این روزها از گارنت های آلومینیوم ایتریوم (YAG) به عنوان بلورهایی استفاده می شود که نور را در لیزرهای صنعتی تقویت می کنند. از گارنت های آهن ایتریوم برای فیلترهای مایکروویو و همچنین در فناوری رادار و ارتباطات استفاده می شود.

 

بیشترین کاربرد ایتریم

 

بر اساس گزارش Live Science اگرچه اتریم در بسیاری از برنامه ها یافت می شود، اما بیشترین کاربرد آن در صنعت سرامیک و فسفر است و مقادیر کمتری در متالورژی، پرداخت شیشه و مواد افزودنی و کاتالیزورها استفاده می شود.

 

همچنین بسیاری از کاربردهای الکترونیکی این ماده نیز وجود دارد، که از میان آن ها سنسورهای اکسیژن بسیار مهم هستند. ایزوتوپ رادیواکتیو ایتریوم -۹۰ در پرتودرمانی برای درمان سرطان کبد و برخی دیگر از سرطان ها استفاده می شود.

 

اثرات اتریم بر سلامتی

 

اثرات اتریم بر سلامتی

 

ایتریوم یکی از مواد شیمیایی نادر است که در خانه ها در وسایلی مانند تلویزیون های رنگی، لامپ های فلورسنت، لامپ های کم مصرف و عینک یافت می شود. تمام ترکیبات نادر دارای خواص قابل مقایسه هستند.

 

به دلیل این که می توان دمپرها و گازها را از طریق هوا استشمام کرد، اتریم بیشتر در محیط کار خطرناک است. این امر می تواند باعث آمبولی ریه شود، به خصوص اگر طولانی مدت در معرض آن قرار بگیرید.

 

ایتریم همچنین می تواند باعث ایجاد سرطان در انسان شود، زیرا هنگام استنشاق احتمال سرطان ریه را افزایش می دهد. همچنین این مادده می تواند تهدیدی برای کبد باشد، زیرا در بدن انسان تجمع می یابد.

 

اثرات اتریوم بر محیط زیست

 

اثرات اتریوم بر محیط زیست

 

اتریم در مکان های مختلف و عمدتا توسط صنایع تولید کننده بنزین در محیط زیست ریخته می شود. همچنین هنگام دور انداختن وسایل خانه می تواند وارد محیط گردد.

 

ایتریوم به تدریج در خاک ها و منابع آبی تجمع می یابد و این مساله در نهایت منجر به افزایش غلظت این ماده در انسان، حیوانات و ذرات خاک می شود.

 

در مورد حیوانات آبزی، ایتریم به غشای سلولی آسیب می رساند، که چندین تأثیر منفی بر تولید مثل و عملکرد سیستم عصبی آن ها خواهد داشت.