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科普小知识2022-12-28 09:06:02
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稀土元素之一,灰色金属。密度4.4689克/厘米3,熔点1522℃,沸点3338℃,化合价3。第一电离能6.38电子伏特。与热水能起反应,易溶于稀酸。钇是稀土元素。稀土元素是指钪、钇和全部镧系元素。由于它们在地壳中的含量稀少,它们的氧化物与氧化钙等土族元素性质相似,因而得名。由于稀土元素分布分散,往往杂乱成矿,再加上它们性质彼此很相似,所以发现、分离以及分析它们都比较困难。

元素名称:钇

元素符号:Y

元素类型:金属元素

相对原子质量:88.91

原子序数:39

质子数:39

摩尔质量:89

所属周期:5

所属族数:IIIB

电子层排布:2-8-18-9-2

晶体结构:晶胞为六方晶胞。

声音在其中的传播速率:3300(m/S)

1、元素简介

稀土元素之一,灰色金属。密度4.4689克/厘米3,熔点1522℃,沸点3338℃,化合价3。第一电离能6.38电子伏特。与热水能起反应,易溶于稀酸。钇是稀土元素。稀土元素是指钪、钇和全部镧系元素。由于它们在地壳中的含量稀少,它们的氧化物与氧化钙等土族元素性质相似,因而得名。由于稀土元素分布分散,往往杂乱成矿,再加上它们性质彼此很相似,所以发现、分离以及分析它们都比较困难。

2、基本参数

元素名称:钇

元素符号:Y

元素系列:过渡金属


原子体积:(立方厘米/摩尔):19.8

元素在太阳中的含量:(ppm):0.01

元素在海水中的含量:(ppm):0.000009

地壳中含量:(ppm):30

相对原子质量:88.91

原子序数:39

质子数:39

摩尔质量:89

氧化态:+3价

电子层排布:2-8-18-9-2

晶体结构:晶胞为六方晶胞。

晶胞参数:

a=364.74pm

b=364.74pm

c=573.06pm

α=90°

β=90°

γ=120°

声音在其中的传播速率:(m/S):3300

电离能(kJ/mol)


M-M+616

M+-M2+1181

M2+-M3+1980

M3+-M4+5963

M4+-M5+7430

M5+-M6+8970

M6+-M7+11200

M7+-M8+12400

M8+-M9+14137

M9+-M10+18400

3、钇的发现

发现人:加德林

发现年代:1794年

发现过程:

1788年,一位以研究化学和矿物学、收集矿石的业余爱好者瑞典军官卡尔·阿雷尼乌斯(KarlArrhenius)在斯德哥尔摩湾外的伊特必村(Ytterby),发现了外观象沥青和煤一样的黑色矿物,按当地的地名命名为伊特必矿(Ytterbite)。1794年芬兰化学家约翰·加多林分析了这种伊特必矿样品。发现其中除铍、硅、铁的氧化物外,还含有38%的未知元素的氧化物枣“新土”。1797年,瑞典化学家埃克贝格(AndersGustafEkeberg)确认了这种“新土”,命名为钇土(Yttria,钇的氧化物之意)。

4、钇的制备

由氟化钇YF2·XH2O用钙还原而制得。

5、钇的用途

钇铝石榴石Y3Al5O12用作激光材料,钇铁石榴石Y3Fe5O12用于微波技术及声能换送,掺铕的钒酸钇YVO4:Eu及掺铕的氧化钇Y2O3:Eu用作彩色电视机的荧光粉。金属钇在合金方面用作钢铁精炼剂、变质剂等。

6、钇对人体的影响

钇的化合物有一定毒性,钇盐可能有致癌性,在人体内一般没有钇。

7、化合物

氧化钇

中文名称:氧化钇

英文名称:yttriumoxide;yttria

密度:5.01g/cm^3

熔点(℃):2410

性状:白色略带黄色粉末

溶解情况:不溶于水和碱,溶于酸。

用途:氧化钇可制特种玻璃及陶瓷,并用作催化剂。主要用作制造微波用磁性材料和军工用重要材料(单晶;钇铁柘榴石、钇铝柘榴石等复合氧化物),也用作光学玻璃、陶瓷材料添加剂、大屏幕电视用高亮度荧光粉和其他显像管涂料。还用于制造薄膜电容器和特种耐火材料,以及高压水银灯、激光、储存元件等的磁泡材料。

制备或来源:分解褐钇铌矿所得的混合稀土溶液经萃取、酸溶、再萃取、直接浓缩、灼烧而得。【其他】:置空气中易吸收二氧化碳和水。

接触限值:美国TWA:1mg/m^3,ACGIH英国TWA:1mg/m^3英国STEL:3mg/m^3德国MAK:5mg/m^3测定:滤器收集,酸解吸,原子吸收法分析

侵入途径:吸入,食入,皮肤及眼睛接触

健康危害:刺激眼睛;动物试验证明可损害肝、肺功能

接触处理:


钇萤石

皮肤接触:用肥皂水冲洗

眼睛接触:用水冲洗

吸入:将患者移至新鲜空气处,施行人工呼吸,就医

食入:给饮大量水,催吐(昏迷患者除外)

防护措施:呼吸系统防护:选用适当的呼吸器

眼睛防护:戴防化镜和面罩

防护服:穿戴清洁完好的防护用具

其他:配备应急眼药水;定期对眼、肺进行检查

钇萤石

化学组成:(Y,Ce)CaF2O,其成分中的Ca(钙)部分被稀土金属(元素)Y钇置换。


钇萤石

鉴定特征:可以从它的立方晶形,八面解理,玻璃光泽和多彩多姿的颜色中,予以鉴定。它的硬度比长石低,但比方解石高,可以用小刀刮损,遇盐酸不起氟泡。在火焰试验中,可以产生钙的红色火焰。在闭管中加入二硫酸钾(PotassiumDisulphate)热之,可产生氟酸,将试管壁腐蚀;同时在试管壁较上方的冷处,产生一种白色的氧化硅沉淀。

成因产状:主要形成于热液作用。有时可聚集成为独立萤石脉出现,五色透明的萤石产于花岗伟晶石和萤石脉的晶洞里。

著名产地:世界重要的产地有美国伊利诺斯州nearRosiclare,Illinois、澳大利亚昆士兰州(Chillagoe)、英国的Cumberland,Derbyshire、德国的Saxony、瑞士、挪威、墨西哥、加拿大、俄罗斯和意大利和中国浙江武义,义乌,金华一带地区等。

晶体结构:

晶系和空间群:等轴晶系,O5h—Fm3m

晶胞参数:a0=5.46埃,z=4

物理性质

硬度:4

比重:3.18g/cm^3

解理:平行111完全

颜色:无色或白色

条痕:白色

透明度:透明至半透明

光泽:半玻璃光泽

其他:性脆,显荧光性,色散低,对红外线,紫外线透射能力强。

8、钇的同位素

在自然界中只有Y-89一种同位素,其它25种已知的同位素都是人造的。人造同位素中比较稳定的有Y-88(半衰期106.65日)、Y-91(半衰期58.51日)和Y-87(半衰期79.8小时),其它同位素的半衰期都小于一日。Y-89以下的同位素的衰变模式主要是电子捕获,Y-89以上的同位素的主要衰变模式是Β衰变。

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