釔

目錄: 1、概述; 2、性質; 3、同位素; 4、危害性; 5、發現; 6、來源及用途; 7、氧化釔; 8、釔穩定氧化鋯; 9、釔螢石; 10、晶體結構

化學元素解釋：

概述

釔是一種銀色的具有金屬光澤的稀土金屬，密度4.4689克/厘米3，熔點1522℃，沸點3338℃，第一電離能6.38電子伏特,一般釔的氧化價為+3價。與熱水能起反應，易溶于稀酸，它在空氣中相當穩定，化學上它的特性與鑭相似。釔的碎屑在空氣中在攝氏400度以上可以自燃，它的粉末在空氣中很不穩定。在核吸收的過程中它的中截面很小。

釔是稀土元素。稀土元素是指鈧、釔和全部鑭系元素。由于它們在地殼中的含量稀少，它們的氧化物與氧化鈣等土族元素性質相似，因而得名。由于稀土元素分布分散，往往雜亂成礦，再加上它們性質彼此很相似，所以發現、分離以及分析它們都比較困難。釔和另一稀土元素鈰是稀土元素中在地殼中含量較大的兩種元素，因而它們在稀土元素中首先被發現。歐洲北部斯堪的納維亞半島上的挪威和瑞典是稀土元素礦物比較豐富的產地，因而這兩種元素在這個地區最先被發現。

性質

總體特性

中文名稱釔

英文名稱 Yttrium

元素符號 Y

原子序號39

相對原子質量(12C = 12.0000) 88.90585

系列過渡金屬

元素分區 d

所屬周期：5

所屬族數：IIIB

密度、硬度 4472 kg/m3、無數據

顏色和外表銀白色

地殼含量 3×10-3 %

原子屬性

原子半徑(計算值) 180(212)pm

共價半徑 162 pm

范德華半徑無數據

價電子排布 [氪]4d15s2

電子在每能級的排布 2，8，18，9，2

氧化價(氧化物) 3(弱堿性)

晶體結構六方密排晶格

晶胞參數：

a = 364.74 pm

b = 364.74 pm

c = 573.06 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

電子構型: 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d1 5s2

離子半徑/Å: 0.9

物理屬性

磷釔礦是一種磷酸鹽礦物

物質狀態固態

熔點 1799 K(1526 °C)

沸點 3609 K(3336 °C)

摩爾體積19.88×10-6m3/mol

汽化熱 363 kJ/mol

熔化熱 11.4 kJ/mol

蒸氣壓 5.31 帕(1799K)

聲速 3300m/s(293.15K)

其他性質

電負性 1.22(鮑林標度)

比熱 300 J/(kg•K)

電導率 1.66×106/(米歐姆)

熱導率 17.2 W/(m•K)

第一電離能 600 kJ/mol

第二電離能 1180 kJ/mol

第三電離能 1980 kJ/mol

第四電離能 5847 kJ/mol

第五電離能 7430 kJ/mol

第六電離能 8970 kJ/mol

第七電離能 11190 kJ/mol

第八電離能 12450 kJ/mol

第九電離能 14110 kJ/mol

第十電離能 18400 kJ/mol

同位素豐度半衰期衰變模式衰變能量MeV 衰變產物

89Y 100 % 穩定

地質數據

太陽(相對于 H=1×1012): 125

海水中/p.p.m.：9 × 10-6

地殼/p.p.m.: 30

人體中含量

肝/p.p.m.: < 0.01

肌肉/p.p.m.: 0.02

血/mg dm-3 : 0.0047

日攝入量/mg: 0.016

骨/p.p.m.: 0.07

人(70Kg)均體內總量/mg: 0.6

同位素

在自然界中只有Y-89一種同位素，其它25種已知的同位素都是人造的。人造同位素中比較穩定的有Y-88(半衰期106.65日)、Y-91(半衰期58.51日)和Y-87(半衰期79.8小時)，其它同位素的半衰期都小于一日。Y-89以下的同位素的衰變模式主要是電子捕獲，Y-89以上的同位素的主要衰變模式是Β衰變。

危害性

釔的化合物有一定毒性,釔鹽有可能有致癌作用。在人體內一般沒有釔。

發現

精品青銅釔

發現人：加德林

發現年代：1794年

發現過程：1794年，芬蘭的加德林從瑞典的小鎮伊特比所產的黑石里發現釔土。1788年，一位以研究化學和礦物學、收集礦石的業余愛好者瑞典軍官卡爾·阿雷尼烏斯(Karl Arrhenius)在斯德哥爾摩灣外的伊特必村(Ytterby)，發現了外觀象瀝青和煤一樣的黑色礦物，按當地的地名命名為伊特必礦(Ytterbite)。1794年芬蘭礦物學家、化學家約翰·加多林分析了這種伊特必礦樣品。發現其中除鈹、硅、鐵的氧化物外，還含有38%的未知元素的氧化物棗"新土"，它的性質部分與氧化鈣相似，部分與氧化鋁相似。1797年，瑞典化學家埃克貝格(Anders Gustaf Ekeberg)確認了這種"新土"，命名為釔土(Yttria,釔的氧化物之意)。釔的拉丁名稱yttrium和元素符號是Y正是從瑞典首都斯德哥爾摩附近的一個小鎮乙特比(Ytterby)的名稱而來。因為釔是從這個小鎮上的一種黑色礦石中發現的。

釔和鈰的氧化物以及其他稀土元素氧化物和土族元素的氧化物一樣很難還原。直到1875年希爾布郎德利用電解熔融的鈰的氧化物，獲得金屬鈰。這是今天取得稀土元素金屬的一種普遍的方法。它們的發現不僅僅是發現了它們的本身，而且帶來了其他稀土元素的發現。其他稀土元素的發現是從這兩個元素的發現開始的。釔和鈰的發現僅僅是打開了發現稀土元素的第一道大門，是發現稀土元素的第一階段。

來源及用途

來源：可由氟化釔YF2•XH2O用鈣還原而制得。

用途：

氧化釔

釔是一種用途廣泛的金屬，主要用途有:

1，鋼鐵及有色合金的添加劑。FeCr合金通常含0.5-4%釔，釔能夠增強這些不銹鋼的抗氧化性和延展性;MB26合金中添加適量的富釔混合稀土后，合金的綜合性能得到明顯的改善，可以替代部分中強鋁合金用于飛機的受力構件上;在Al-Zr合金中加入少量富釔稀土，可提高合金導電率;該合金已為國內大多數電線廠采用;在銅合金中加入釔，提高了導電性和機械強度。

2，含釔6%和鋁2%的氮化硅陶瓷材料，可用來研制發動機部件。

3，釔鋁石榴石Y3Al5O12用作激光材料，用功率400瓦的釹釔鋁石榴石激光束來對大型構件進行鉆孔、切削和焊接等機械加工。

4，由Y-Al石榴石單晶片構成的電子顯微鏡熒光屏，熒光亮度高，對散射光的吸收低，抗高和抗機械磨損性能好。

5，含釔達90%的高釔結構合金，可以應用于航空和其它要求低密度和高熔點的場合。

6，目前倍受人們關注的摻釔SrZrO3高質子傳導材料，對燃料電池、電解池和要求氫溶解度高的氣敏元件的生產具有重要的意義。

7、釔鐵石榴石Y3Fe5O12用于微波技術及聲能換送，摻銪的釩酸釔YVO4:Eu及摻銪的氧化釔Y2O3:Eu用作彩色電視機的熒光粉。氧化釔可制特種玻璃及陶瓷，并用作催化劑。

8、此外，釔還用于耐高噴涂材料、原子能反應堆燃料的稀釋劑、永磁材料添加劑以及電子工業中作吸氣劑等。

氧化釔

【中文名稱】氧化釔

【英文名稱】yttrium oxide;yttria

【密度】5.01 g/cm3

【熔點(℃)】2410

【性狀】：白色略帶黃色粉末

【溶解情況】：不溶于水和堿，溶于酸。

【用途】：主要用作制造微波用磁性材料和軍工用重要材料(單晶;釔鐵柘榴石、釔鋁柘榴石等復合氧化物)，也用作光學玻璃、陶瓷材料添加劑、大屏幕電視用高亮度熒光粉和其他顯像管涂料。還用于制造薄膜電容器和特種耐火材料，以及高壓水銀燈、激光、儲存元件等的磁泡材料。

釔穩定氧化鋯

【制備或來源】：分解褐釔鈮礦所得的混合稀土溶液經萃取、酸溶、再萃取、直接濃縮、灼燒而得。

【其他】：置空氣中易吸收二氧化碳和水。

【接觸限值】：美國TWA：1mg/m3，ACGIH 英國TWA：1mg/m3 英國STEL：3mg/m3 德國MAK：5mg/m3 測定：濾器收集，酸解吸，原子吸收法分析

【侵入途徑】：吸入，食入，皮膚及眼睛接觸

【健康危害】：刺激眼睛;動物試驗證明可損害肝、肺功能

【接觸處理】：

皮膚接觸：用肥皂、水沖洗

眼睛接觸：用水沖洗

吸入：將患者移至新鮮空氣處，施行人工呼吸，就醫

食入：給飲大量水，催吐(昏迷患者除外)

【防護措施】：呼吸系統防護：選用適當的呼吸器

眼睛防護：戴防化鏡和面罩

防護服：穿戴清潔完好的防護用具

其他：配備應急眼藥水;定期對眼、肺進行檢查

釔螢石

礦物概述

釔螢石

化學組成：(Y，Ce)CaF2O，其成分中的Ca部分被稀土金屬(元素)Y釔置換;

鑒定特征：可以從它的立方晶形，八面解理，玻璃光澤和多彩多姿的顏色中，予以鑒定。它的硬度比長石低，但比方解石高，可以用小刀刮損，遇鹽酸不起氟泡。在火焰試驗中，可以產生鈣的紅色火焰。在閉管中加入二硫酸鉀(Potassium Disulphate)熱之，可產生氟酸，將試管壁腐蝕;同時在試管壁較上方的冷處，產生一種白色的氧化硅沉淀;

成因產狀：主要形成于熱液作用。有時可聚集成為獨立螢石脈出現，五色透明的螢石產于花崗偉晶石和螢石脈的晶洞里;

著名產地：世界重要的產地有美國伊利諾斯州nearRosiclare,Illinois、澳大利亞昆士蘭州(Chillagoe)、英國的Cumberland，Derbyshire、德國的Saxony、瑞士、挪威、墨西哥、加拿大、俄羅斯和意大利和中國浙江武義，義烏，金華一帶地區等。

名稱來源：Yttro指釔元素;fluorite源于拉丁文“fluere”，意為“流動”，是由于螢石和其他與其相似的礦物更容易熔化;Fluorite一字，來自拉丁語，指流動(ToFIow);這是因為它可以作為助熔劑，使很多高熔點的金屬礦物易于熔化之故;