Itrio

ÔĽŅ
Itrio
Estroncio ‚Üź Itrio ‚Üí Zirconio
Sc
  Hexagonal.svg
 
39
Y
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
‚ÜĎ
Y
‚Üď
La
Tabla completa ‚ÄĘ Tabla extendida
Apariencia
Blanco plateado
Y,39.jpg
Información general
Nombre, s√≠mbolo, n√ļmero Itrio, Y, 39
Serie química Metal de transición
Grupo, período, bloque 3, 5, d
Masa atómica 88,90585 u
Configuración electrónica [Kr]4d15s2
Dureza Mohs
Electrones por nivel 2, 8, 18, 9, 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 180 pm
Electronegatividad 1,22 (Pauling)
Radio atómico (calc) 212 pm (Radio de Bohr)
Radio iónico {{{radio_iónico}}}
Radio covalente 162 pm
Radio de van der Waals pm
Estado(s) de oxidación 3
√ďxido base d√©bil
1.ª Energía de ionización 600 kJ/mol
2.ª Energía de ionización 1180 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 1980 kJ/mol
4.ª Energía de ionización 5847 kJ/mol
5.ª Energía de ionización 7430 kJ/mol
6.ª Energía de ionización 8970 kJ/mol
7.ª Energía de ionización 11190 kJ/mol
8.ª Energía de ionización 12450 kJ/mol
9.ª Energía de ionización 14110 kJ/mol
10.ª Energía de ionización 18400 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Densidad 4472 kg/m3
Punto de fusi√≥n 1799 K
Punto de ebullici√≥n 3609 K
Punto de inflamabilidad {{{P_inflamabilidad}}} K
Entalpía de vaporización 363 kJ/mol
Entalpía de fusión 11,4 kJ/mol
Presión de vapor 5,31 Pa a 1799 K
Temperatura cr√≠tica  K
Presi√≥n cr√≠tica  Pa
Volumen molar m3/mol
Varios
Estructura cristalina Hexagonal
N¬į CAS 7440-65-5
N¬į EINECS 231-174-8
Calor específico 300 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 1,66·106 S/m
Conductividad térmica 17,2 W/(K·m)
Velocidad del sonido 3300 m/s a 293.15 K (20 ¬įC)
Isótopos más estables
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
89Y 100% Estable con 50 neutrones
Nota: unidades seg√ļn el SI y en CNPT, salvo indicaci√≥n contraria.

El itrio es un elemento qu√≠mico de la tabla peri√≥dica cuyo s√≠mbolo es Y y su n√ļmero at√≥mico es 39. Su peso at√≥mico es 88.906. Es una tierra rara de transici√≥n del grupo IIIB. Es un metal plateado de transici√≥n, com√ļn en los minerales de tierras raras y dos de sus compuestos se utilizan para hacer el color rojo en televisores de color.

Contenido

Características principales

Itrio puro

El itrio es un metal plateado, brillante, ligero, d√ļctil y maleable. Su punto de ebullici√≥n es de 3609 K. Qu√≠micamente se asemeja a los lant√°nidos. Es bastante estable en el aire, ya que arde por encima de los 600 K, pero reactivo en ciertas condiciones. El polvo del metal y sus virutas pueden encenderse a temperatura ambiente.

El itrio es la tierra rara m√°s abundante. Incluso llega a ser el doble de abundante que el plomo, pero es dif√≠cil de extraer. Se puede producir mediante fisi√≥n nuclear. Se encuentra asociado con los elementos del 57 al 71. El itrio cristaliza en dos modificaciones, őĪ)-Y (hexagonal con empaquetamiento estrecho) que a 1733 K se transforma en ő≤)-Y (c√ļbica centrada en el cuerpo).

Obtención

Los metales raros pueden ser extra√≠dos por medio de solventes o a partir de m√©todos de intercambio i√≥nico. El itrio puro comercial se separa de otras tierras raras por medio de intercambio i√≥nico; el metal del itrio se obtiene por reducci√≥n del fluoruro con calcio. El √≥xido de itrio Y2O3 es la forma comercial de este metal, el cual se encuentra contenido en la gadolinita, la cual tambi√©n contiene gadolinio, erbio, europio, holmio y renio. Este mineral se puede hallar en Groenlandia, Suecia, Noruega y Colorado. El itrio tambi√©n puede encontrarse en el mineral nuevita, com√ļn de Colorado, que contiene titanio, tantalio, hierro y cuarzo, y es similar al keilhauite, que se puede encontrar en Noruega. La fergusonita es un mineral caf√© que se fractura de forma v√≠trea, hallado en las colinas Appalachian desde Nueva Inglaterra hasta Carolina del Sur. Es un columbato y tantalato de itrio con cerio, erbio y uranio. El mineral conocido como bastantita en California es un fluorocarbono de cerio con lantano, y el dep√≥sito en Mountain Pass, en California, es suficiente para astisfacer la demanda comercial de todos los metales de cerio.


Historia

Johan Gadolin, químico, físico y mineralogista finlandés, en 1794 descubrió el itrio en un mineral encontrado en Ytterby, una aldea de Suecia, cerca de Vaxholm.El itrio fue la primera tierra rara aislada con éxito en 1828 por Friedrich Wöhler, un químico alemán que trabajó con varios elementos, además del itrio. Al pasar el tiempo se sintetizaron más elementos a partir de los minerales obtenidos en las canteras de Ytterby, como el escandio y los metales lantánidos pesados como el terbio. Después de sintetizar el itrio, a partir del mismo mineral se sintetizaron otros elementos que también deben su nombre a dicha aldea de Suecia, el erbio, el terbio y el iterbio.

Aplicaciones

  • El itrio se utiliza comercialmente en la industria met√°lica para aleaciones.
  • El √≥xido de itrio se emplea para producir granates de itrio-hierro (Y3Fe5Si3O12), muy eficientes como filtros de microondas y tambi√©n en la transmisi√≥n y transducci√≥n de energ√≠a ac√ļstica.
  • El √≥xido de itrio con aluminio (Y3Al5Si3O12) y gadolinio (Y3Gd5Si3O12) tienen interesantes propiedades magn√©ticas. El de aluminio tiene una dureza de 8.5 en la escala de Mohs y se usa como piedra preciosa similar al diamante.
  • Las cantidades peque√Īas del elemento (0,1 a 0,2%) se han utilizado para reducir el tama√Īo de grano del cromo, del molibdeno, del titanio, y del circonio. Tambi√©n se utiliza para aumentar la fuerza de aleaciones como el aluminio y el magnesio.
  • Utilizado como catalizador para la polimerizaci√≥n del etileno.
  • Se utiliza como ‚Äúatrapador‚ÄĚ para eliminar ox√≠geno e impurezas de otros materiales, esto le permite quitarle el √≥xido al vanadio y a otros metales no ferrosos.
  • Utilizado como componente de las pantallas intensificadoras de las unidades de rayos X.
  • A√Īadido en la formulaci√≥n de las bater√≠as de Li-ion LiFePO4 pasan a ser LiFeYPO4 aumentando el n√ļmero de ciclos √ļtiles y mejorando la velocidad de recarga. Estas bater√≠as se utilizan en Scooters El√©ctricos.
  • El Yttralox es una cer√°mica transparente hecha a partir de √≥xido de itrio, la cual tiene un punto de fusi√≥n de 2477 K. Es usado en lentes que tienen que resistir altas temperaturas, ventanas infrarrojas, lasers y l√°mparas de alta intensidad
  • El itrio forma la matriz de los f√≥sforos de itrio y europio activados, que emiten una luz brillante y roja clara cuando son excitados por electrones. La industria de la televisi√≥n utiliza esos f√≥sforos en la manufactura de pantalla de televisi√≥n. Esto se logra a√Īadiendo peque√Īas cantidades de europio al vanadato de itrio.

El uso del itrio está todavía creciendo, debido en realidad a sus buenas condiciones para producir catalizadores y brillo en el cristal.

YSZ y PSZ

La zirconia estabilizada con itrio (Yttrium stabilized zirconia) es una cer√°mica basada en √≥xido de circonio, en la cual su particular estructura cristalina de √≥xido de circonio se vuelve estable a temperatura ambiente por la adici√≥n de √≥xido de itrio. El ZrO2 puro tiene una estructura cristalina tetragonal estable en temperaturas arriba de los 1273 K, pero cambia a una estructura cristalina monoclinica por debajo de esta temperatura. Esta transformaci√≥n produce un abrupto cambio en las dimensiones de la estructura cristalina, acompa√Īado por la acumulaci√≥n de esfuerzos y una posible fractura. Cuando la zirconia es enfriada a partir de la temperatura de 1273 K, el cambio de volumen (expansi√≥n de 3.25%) ocasiona que se desmorone el material. No obstante, si una peque√Īa cantidad de itrio es a√Īadido al ZrO2, su fase tetragonal puede estabilizarse a temperatura ambiente. Aparte del itrio, se pueden usar manganesio y calcio. El tama√Īo del estabilizador es cr√≠tico. El itrio debe ser uniformemente distribuido en toda la microestructura del ZrO2. Esto se logra mezclando los dos materiales en forma de polvo, con tama√Īo de part√≠culas entre los 0.05 y 1 őľm. No se necesita un cambio de fase para llevar a cabo esta mezcla.
En caso de que no se agregue suficiente itrio para estabilizar la zirconia, y con ajustes en el tama√Īo de part√≠cula y procesos de control, se obtiene una mezcla de la fase c√ļbica estabilizada y la fase monoclinia inestable que posee una alta resistencia a la fractura. Esta mezcla metaestable, conocida como Zirconia parcialmente estabilizada (PSZ Partially stabilized zirconia), se someter√° a transformaciones si es lo suficientemente perturbada. Si una parte est√° hecha de este cer√°mico, y la parte es sometida a impactos, [[vibraci√≥n|vibraciones] u otro tipo de condici√≥n que le ocasione esfuerzos de tensi√≥n, el esfuerzo har√° que el material absorba energ√≠a suficiente para que se empiece a manifestar la transformaci√≥n de la fase monocl√≠nica. La transformaci√≥n se lleva a cabo en el inicio de alguna fractura que crece en el material, lo que resulta en una disminuci√≥n del esfuerzo y, a cambio, propagando la fractura e incrementando la dureza del material cer√°mico.

Estructura del YSZ


Aplicaciones del YSZ

  • Como refrigerante, por ejemplo en motores de aviones.
  • Como recubrimiento de barrera t√©rmica en turbinas de gas.
  • Como una electrocer√°mica debido a sus propiedades de ion-conductor, por ejemplo, para determinar el contenido de ox√≠geno en escapes de gases, para medir pH en agua a alta temperatura, en celdas de combustible.
  • Es usado en la producci√≥n de c√©lulas de combustible de oxido s√≥lido (SOFC en ingl√©s). El YSZ es usado como el electrolito s√≥lido, que permite al ion de ox√≠geno conducir mientras bloquea la conducci√≥n de electrones. Para lograr la conducci√≥n de iones suficientes, un SOFC con un electrolito YSZ debe ser operado a altas temperaturas (800 ¬įC-1000 ¬įC). Mientras es ventajoso que el YSZ mantenga robustez mec√°nica a estas temperaturas, generalmente las altas temperaturas necesarias son una desventaja de SOFCs usuales, y es una de las mayores barreras para su comercializaci√≥n exitosa. La alta densidad del YSZ tambi√©n es necesaria para lograr separar f√≠sicamente el combustible gaseoso del ox√≠geno, de otra manera el sistema electroqu√≠mico no producir√≠a ninguna energ√≠a el√©ctrica.
  • Debido a su dureza y propiedades √≥pticas en su forma de monocristal (zirconia c√ļbica), es usado en la joyer√≠a.
  • Como un material para cuchillas no met√°licas (producido por compa√Ī√≠as como Boker y Kyocera)
  • El YSZ dopado con materiales de tierras raras puede actuar como fosforo term√≥grafo y un material luminiscente.
  • Hist√≥ricamente fue usado para cuerdas brillantes en l√°mparas de Nernst.


Isótopos

El itrio natural se compone de solamente un isótopo (Y-89). Los radioisótopos más estables son Y-88 que tiene un periodo de semidesintegración de 106,65 días y Y-91 con uno de 58,51 días. El resto de isótopos tienen unos periodos de semidesintegración de menos que un día excepto Y-87 que tiene uno de 79,8 horas. Se han catalogado 26 isótopos inestables. El ion Y3+ es diamagnetico.

Precauciones

El itrio es peligroso en el ambiente de trabajo, debido a que las part√≠culas y los gases pueden ser inhalados en el aire. Puede producir da√Īo en los pulmones, especialmente durante exposiciones de largo tiempo. El itrio puede tambi√©n causar c√°ncer en humanos, as√≠ como aumentar las posibilidades de c√°ncer de pulm√≥n cuando es inhalado. Finalmente, puede ser una amenaza para el h√≠gado cuando se acumula en el cuerpo humano.

Referencias

Bibliografía

  • Brady, G. et all (2002): Materials handbook [1929], 15a edici√≥n, New York, McGraw-Hill
  • Jacobs, J. et all (2005): Engineering materials technology, structures, processing, properties, and selection [1985], 5a edici√≥n, New Jersey, Pearson

Enlaces externos


Wikimedia foundation. 2010.

Mira otros diccionarios:

  • itrio ‚ÄĒ m. qu√≠m. Metal cuya forma radiactiva, el itrio Y 90, se utiliza en medicina como terapia contra el c√°ncer. La forma radioactiva se adhiere a un anticuerpo, que a su vez se une a las c√©lulas cancerosas y la radiaci√≥n las destruye. Medical… ‚Ķ   Diccionario m√©dico

  • √≠trio ‚ÄĒ s. m. [F√≠sica, Qu√≠mica] Elemento qu√≠mico met√°lico (s√≠mbolo Y), de n√ļmero at√īmico 39. ¬†¬†‚Ä£¬†Etimologia: latim cient√≠fico yttria, de Ytterby, top√īnimo sueco ‚Ķ   Dicion√°rio da L√≠ngua Portuguesa

  • itrio ‚ÄĒ o ytrio s. m. It. Elemento qu√≠mico s√≥lido de color gris que se utiliza en metalurgia y en medicina ‚Ķ   Diccionario Salamanca de la Lengua Espa√Īola

  • itrio ‚ÄĒ (Cf. iterbio). m. Elemento qu√≠mico de n√ļm. at√≥m. 39. Metal de las tierras raras escaso en la corteza terrestre, de color gris de hierro y f√°cilmente oxidable. Se usa en la fabricaci√≥n de componentes electr√≥nicos. (S√≠mb. Y) ‚Ķ   Diccionario de la lengua espa√Īola

  • Itrio ‚ÄĒ ‚Ėļ sustantivo masculino QU√ćMICA Metal de color gris√°ceo que forma un polvo brillante y negruzco. * * * itrio (de ¬ęYtterby¬Ľ, pueblo de Suecia) m. Metal, n.¬ļ at√≥mico 39; es un polvo brillante y negruzco, cuyas propiedades son muy poco conocidas.… ‚Ķ   Enciclopedia Universal

  • itrio ‚ÄĒ {{ÔľÉ}}{{LM I22769}}{{„Äď}} {{ÔľĽ}}itrio{{ÔľĹ}} ‚ÄĻi¬∑trio‚Äļ {{„Ää}}‚Ėć s.m.{{„Äč}} Elemento qu√≠mico, met√°lico y s√≥lido, de n√ļmero at√≥mico 39, inflamable y que se descompone con el agua: ‚ÄĘ El itrio se emplea en aleaciones y en tecnolog√≠a nuclear.{{‚óč}}… ‚Ķ   Diccionario de uso del espa√Īol actual con sin√≥nimos y ant√≥nimos

  • itrio nitratas ‚ÄĒ statusas T sritis chemija formulńó Y(NO‚āÉ)‚āÉ atitikmenys: angl. yttrium nitrate rus. –ł—ā—ā—Ä–ł–Ļ –į–∑–ĺ—ā–Ĺ–ĺ–ļ–ł—Ā–Ľ—č–Ļ; –ł—ā—ā—Ä–ł—Ź(III) –Ĺ–ł—ā—Ä–į—ā ryŇ°iai: sinonimas ‚Äď itrio tris(trioksonitratas) ‚Ķ   Chemijos terminŇ≥ aiŇ°kinamasis Ňĺodynas

  • itrio tris(trioksonitratas) ‚ÄĒ statusas T sritis chemija ryŇ°iai: ŇĺiŇęrńók ‚Äď itrio nitratas ‚Ķ   Chemijos terminŇ≥ aiŇ°kinamasis Ňĺodynas

  • itrio-aliuminio granatas ‚ÄĒ statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. yttrium aluminum garnet vok. Yttrium Aluminium Granat, m rus. –ł—ā—ā—Ä–ł–Ķ–≤–ĺ –į–Ľ—é–ľ–ł–Ĺ–ł–Ķ–≤—č–Ļ –≥—Ä–į–Ĺ–į—ā, m pranc. grenat d yttrium aluminium, m ‚Ķ   Radioelektronikos terminŇ≥ Ňĺodynas

  • itrio-geleŇĺies granato rezonatorius ‚ÄĒ statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. yttrium iron garnet resonator vok. Yttrium Eisen Granat Resonator, m rus. —Ä–Ķ–∑–ĺ–Ĺ–į—ā–ĺ—Ä –Ĺ–į –∂–Ķ–Ľ–Ķ–∑–ĺ –ł—ā—ā—Ä–ł–Ķ–≤–ĺ–ľ –≥—Ä–į–Ĺ–į—ā–Ķ, m; —Ä–Ķ–∑–ĺ–Ĺ–į—ā–ĺ—Ä –Ĺ–į —Ą–Ķ—Ä—Ä–ł—ā–Ķ –≥—Ä–į–Ĺ–į—ā–Ķ –ł—ā—ā—Ä–ł—Ź, m pranc. r√©sonateur de grenat d yttrium ‚Ķ   Radioelektronikos terminŇ≥ Ňĺodynas


Compartir el artículo y extractos

Link directo
… Do a right-click on the link above
and select ‚ÄúCopy Link‚ÄĚ

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.