И́ттрий (лат. Yttrium, происходит от названия шведского селения Иттербю — Ytterby), Y (читается «иттрий»), химический элемент с атомным номером 39, атомной массой 88, 9059. Природный иттрий состоит из одного стабильного изотопа 89Y. Конфигурация двух внешних электронных слоев 4s2p6d15s2. Степень окисления +3 (валентность III).
Относится к редкоземельным элементам. Расположен в группе IIIВ периодической системы элементов, в 5-м периоде.
Радиус атома 0, 181 нм, радиус иона Y3+— от 0, 104 до 0, 122 нм. Энергии последовательной ионизации 6, 217, 12, 24, 20, 5, 60, 67 эВ. Электроотрицательность по Полингу 1, 11.
В 1794 финский химик Ю. Гадолин выделил из минерала иттербита оксид элемента, который он назвал иттрием. В 1843 К. Г. Мосандер доказал, что этот оксид на самом деле является смесью оксидов иттрия, эрбия и тербия и выделил из этой смеси Y2O3. Металлический иттрий, содержащий примеси эрбия, тербия и других лантаноидов, был получен впервые в 1828 Ф. Велером.
Содержание в земной коре 2, 0·10-3% по массе. Вместе с другими редкоземельными элементами содержится в минералах: ксенотиме, фергюсоните, эвксените, гадолините, талените, иттропаразите и других. Иттрий попутно выделяют из продуктов переработки уран- и торийсодержащих руд. В небольших концентрациях иттрий содержится в апатитах .
Соединения иттрия получают из смесей с другими редкоземельными металлами экстракцией и ионным обменом. Металлический Y получают восстановлением безводных галогенидов иттрия литием или кальцием c последующей отгонкой примесей.
Иттрий — светло-серый металл.
До 1482 °C устойчива α-модификация: решетка гексагональная типа решетки Mg, а = 0, 36474 нм и с = 0, 57306 нм. Выше 1482 °C устойчива β-модификация: решетка кубическая типа α-Fe. Температура плавления 1528 °C, кипения 3320 °C, плотность 4, 45 кг/дм3.
На воздухе Y покрывается плотной защитной оксидной пленкой. При 370-425°C образуется плотная черная пленка оксида. Интенсивное окисление начинается при 750°C. Компактный металл окисляется кислородом воздуха в кипящей воде, реагирует с минеральными кислотами, уксусной кислотой, не реагирует с HF. Иттрий при нагревании взаимодействует с галогенами, водородом, азотом, серой и фосфором.
Оксид Y2О3 обладает основными свойствами, ему отвечает основание Y(ОН)3.
Иттрий — легирующая добавка к чугунам, сталям и сплавам. Иттрий повышает жаростойкость сплавов на основе никеля, кобальта, хрома, ниобия, увеличивает прочность и пластичность тугоплавких металлов и сплавов на основе вольфрама, гафния, циркония, молибдена, тантала. Оксид иттрия, активированный европием, — красный люминофор цветных телевизоров. Наряду с барием и медью иттрий входит в оксидные керамики (YBa2Cu3O7-x), обладающие свойствами высокотемпературных сверхпроводников.
Авторы: С.С. Бердоносов, П.С. Бердоносов
- Редкоземельные элементы. Технология и применение / Пер. с англ. под ред. Ф. Виллани. М., 1985.