Yttrium

Yttrium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Y und der Ordnungszahl 39. Das silbern glänzende Übergangsmetall zählt aufgrund seines Atomradius zu den Seltenen Erdmetallen.

Eigenschaften

Strontium - Yttrium - Zirkonium
Sc Y La
	Periodensystem

Allgemein

Name, Symbol, Ordnungszahl

Yttrium, Y, 39

Serie

Übergangsmetalle

Gruppe, Periode, Block

3 (IIIB), 5, d

Dichte, Mohshärte

4472 kg/m³, __

Aussehen

silbrig weiß

Atomar

Atomgewicht

88,90585 amu

Atomradius (berechnet)

180 (212) pm

Kovalenter Radius

162 pm

van der Waals-Radius

k. A.

Elektronenkonfiguration

[Kr]4d¹5s²

e^- 's pro Energieniveau

2, 8, 18, 9, 2

Oxidationszustände (Oxid)

3 (schwach basisch)

Kristallstruktur

hexagonal

Physikalisch

Aggregatzustand (Magnetismus)

fest (__)

1799 K (1526 °C)

3609 K (3336 °C)

19,88 · 10^-3 m³/mol

363 kJ/mol

11,4 kJ/mol

5,31 Pa bei 1799 K

Schallgeschwindigkeit

3300 m/s bei 293,15 K

Verschiedenes

Elektronegativität

1,22 (Pauling-Skala)

Spezifische Wärmekapazität

300 J/(kg · K)

Elektrische Leitfähigkeit

1,66 · 10⁶/m Ohm

Wärmeleitfähigkeit

17,2 W/(m · K)

1. Ionisierungsenergie

600 kJ/mol

2. Ionisierungsenergie

1180 kJ/mol

3. Ionisierungsenergie

1980 kJ/mol

4. Ionisierungsenergie

5847 kJ/mol

5. Ionisierungsenergie

7430 kJ/mol

6. Ionisierungsenergie

8970 kJ/mol

7. Ionisierungsenergie

11190 kJ/mol

8. Ionisierungsenergie

12450 kJ/mol

9. Ionisierungsenergie

14110 kJ/mol

10. Ionisierungsenergie

18400 kJ/mol

Stabilste Isotope

Isotop	NH	längste t_1/2 ist 106.65 d (Y-88)
⁸⁹Y	100 %	Y ist stabil mit 50 Neutronen

NMR-Eigenschaften

	⁸⁹Y
Kernspin	-1/2
gamma	1,311 · 10⁷ rad/T
Empfindlichkeit	0,000118
Larmorfrequenz bei B = "4",7 T	9,8 M Hz

SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt,
sofern nicht anders angegeben.

Bemerkenswerte Eigenschaften

Yttrium ist an Luft relativ beständig. Bei Temperaturen oberhalb von 400 °C können sich frische Schnittstellen entzünden. Fein verteiltes Yttrium ist relativ unbeständig. Yttrium hat einen niedrigen Einfangquerschnitt für Neutronen. In seinen Verbindungen ist es dreiwertig. Yttrium ist nach dem ersten Fundort, der Ortschaft Ytterby bei Stockholm, benannt, wie auch Ytterbium, Terbium und Erbium.

Abbildungen

[1]

Anwendungen

Metallisches Yttrium wird in der Reaktortechnik für Rohre verwendet. Eine Yttrium-Cobalt-Legierung kann als Permanentmagnet genutzt werden. In der Metallurgie werden geringe Yttriumzusätze zur Kornfeinung eingesetzt, zum Beispiel in Eisen-Chrom-Aluminium-Heizleiterlegierungen, Chrom-, Molybdän-, Titan- und Zirconiumlegierungen. In Aluminium- und Magnesiumlegierungen wirkt es festigkeitssteigernd. Technisch wichtiger sind die oxidischen Yttriumverbindungen:

Yttrium-Aluminiumgranat (YAG) dient als Laserkristall
Yttrium-Eisengranat (YIG) als Mikrowellenfilter

Wichtigste Anwendung der Yttriumoxide und Yttriumoxidsulfide sind jedoch die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten als mit dreiwertigem Europium (rot) und Thulium (blau) dotierte Luminophore (Leuchtstoffe) in Fernsehbildröhren, Leuchtstofflampen und Radarröhren. Weitere Anwendungen von Yttriumkeramik:

Lambda-Sonde
Supraleiter
ODS-Legierungen

usw.

Geschichte

Yttrium (Ytterby, schwedische Ortschaft in der Nähe von Stockholm) wurde 1794 von Johann Gadolin im Mineral Ytterbit entdeckt. 1824 stellte Friedrich Wöhler verunreinigtes Yttrium durch Reduktion von Yttriumchlorid mit Kalium her. Erst 1842 gelang Carl Mosander die Trennung des Yttriums von den Begleitelementen Erbium und Terbium.

Yttrium wurde 1794 von Johan Gadolin im Mineral Ytterbit entdeckt.

Auch das Element Ytterbium ist nach dem Fundort Ytterby benannt.

Quellen

Yttrium kommt natürlich nicht im elementaren Zustand vor. Yttriumhaltige Mineralien (Yttererden) sind immer verschwistert mit anderen Seltenerdmetallen. Auch in Uranerzen kann es enthalten sein. Kommerziell abbauwürdig sind Monazitsande mit bis zu 3 % Yttrium sowie Bastnäsit mit 0,2 % Yttrium.

Herstellung

Das aufkonzentrierte Yttriumoxid wird umgesetzt zum Fluorid. Die anschließende Reduktion zum Metall erfolgt mit Calcium im Vakuuminduktionsofen.

Verbindungen

Vorsichtsmaßnahmen

Yttriumverbindungen sollten als hochtoxisch bewertet werden, auch wenn viele nur ein geringes Risiko darstellen. Yttriumsalze können krebserregend sein.
Yttrium wird normalerweise nicht im Körpergewebe gefunden. Es hat keine bekannte biologische Funktion.

Weblinks