Yttrium

Isotop	NH	t_1/2	ZM	ZE M eV	ZP	-	⁸⁷Y	{syn.}	79,8 h	epsilon	1,862	⁸⁷Sr	-	⁸⁸Y	{syn.}	106,65 d	epsilon	3,623	⁸⁸Sr	-	⁸⁹Y	100 %	Y ist stabil mit 50 Neutronen				-	⁹⁰Y	{syn.}	64,10 h	beta^-	2,282	⁹⁰Zr	-	⁹¹Y	{syn.}	58,51 d	beta^-	1,544	⁹¹Zr

- 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

- Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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 Seltenerdmetallen. Yttrium ist nach dem ersten Fundort, der Grube Ytterby bei Stockholm, benannt, wie auch Ytterbium, Terbium und Erbium.

Geschichte

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

Vorkommen

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. Weiterhin ist es der Hauptbestandteil des Xenotim (Y^*).

Gewinnung und Darstellung

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

Eigenschaften

Yttrium_1.jpg

Yttrium ist an der Luft relativ beständig, dunkelt dabei aber unter Lichteinfluss nach. 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.

Verwendung

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-Nitrat als Beschichtungsmaterial in einem Glühstrumpf
Yttrium-Aluminiumgranat (YAG) dient als Laserkristall
Yttrium-Eisengranat (YIG) als Mikrowellenfilter

Die wichtigste Verwendung der Yttriumoxide und Yttriumoxidsulfide sind jedoch die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten in mit dreiwertigem Europium (rot) und Thulium (blau) dotierten Luminophoren (Leuchtstoffen) in Fernsehbildröhren, Leuchtstofflampen und Radarröhren.

Des Weiteren werden Yttriumkeramiken eingesetzt in:

Lambda-Sonden
Supraleitern (z. B. Yttrium-Barium-Kupferoxid)
ODS-Legierungen

Sicherheitshinweise

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.

Verbindungen

Yttriumoxid (Y₂O₃)
Yttrium-Aluminiumgranat (Y₃Al₅O₁₂)

Weblinks

Chemisches Element | Gruppe-3-Element | Periode-5-Element | Übergangsmetall

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