Yttrium er det 39. grunnstoffet i periodesystemet. Det har atomnummer 39, atommasse 88,91 og atomsymbol Y.
Av .
Lisens: CC BY SA 4.0
Metallisk yttrium ligner på sølv og er lett å bearbeide.
Av .
Lisens: CC BY 3.0

Yttrium er et grunnstoff som i ren form er et metall. Det ligner på sølv og er lett å bearbeide. Hardheten til metallet kan økes ved å tilsette små mengder oksygen. Yttrium ble blant annet brukt til å lage rødfargen i gamle TV-apparater.

Faktaboks

Etymologi

Navn fra funnstedet Ytterby i Stockholms skjærgård.

Engelsk navn
yttrium
Smeltepunkt
1522 °C
Kokepunkt
3334 °C
Massetetthet
4,469 g/cm³

Yttrium tilhører gruppe 3 i periodesystemet og tilhører gruppen sjeldne jordmetaller. Til tross for dette er ikke yttrium sjeldent i jordskorpen. Det er for eksempel 400 ganger vanligere enn sølv i jordskorpen.

Bruk

Rent yttriummetall har ingen viktige anvendelser, men yttriumforbindelser har mange bruksområder.

Elektronikk

Yttrium ble brukt til å lage rødfargen i gamle TV-apparater.

Av /KF-arkiv ※.

Yttriumforbindelser brukes blant annet innen elektronikk. Tidligere ble yttriumforbindelser brukt i TV-skjermer, der den røde fargen blir fremkalt av fosforer som inneholder yttriumvanadat eller yttriumoksid dopet med europium.

Yttrium inngår også i superledere, og det var i en yttriumforbindelse at forskere første gang (1986) fant superledning ved forholdsvis høye temperaturer (−180 °C).

Yttriumoksid, Y2O3, brukes til krystaller i lasere og filtre i ultralydutstyr. Yttriumjernoksid, Y3Fe5O12, brukes for å lage mikrobølger i mikrobølgeovner og radarutstyr.

YAG-laser

Neodymdopet YAG-laserstav.

En annen viktig forbindelse er yttrium-aluminium-granat (yttriumaluminiumoksid, Y3Al5O12), som ofte forkortes YAG. Dersom man doper YAG med cerium kan det benyttes til å lage LED med hvitt lys. Dopes YAG med neodym eller erbium får man et materiale egnet for infrarøde lasere. Se YAG-laser.

Kunstige diamanter

YAG brukes også til å lage diamanter. Disse har en hardhet som gjør at de kan brukes som slipemiddel.

Legeringer

Yttrium benyttes også i flere legeringer av ulike årsaker, blant annet gjør yttrium råjern mer formbart. Mens de fleste metaller og legeringer leder varme godt, så finnes det en legering av yttrium, krom og aluminium som leder varme dårlig. Spesielt korrosjonsbestandige legeringer som benyttes i jetmotorer og turbiner består av yttrium, zirkonium, krom, kobolt og aluminium.

Små tilsetninger av yttrium (rundt 0,1–1 prosent) tjener som kornforfiner av metaller og bidrar samtidig til økt korrosjonsbestandighet av høytemperaturlegeringer (superlegeringer). Med kobolt danner yttrium intermetalliske forbindelser, som for eksempel YCo5 og Y2Co17, med interessante magnetiske egenskaper.

Kreftbehandling

Den radioaktive isotopen 90Y benyttes til å behandle kreft.

Forekomst

Astronaut i hvit drakt hakker i jorden.
Buzz Aldrin tar prøver på Månen i 1969. Mineraler fra Månen som ble brakt tilbake med Apollo 11 inneholdt relativt store mengder yttrium.
Prøvetaking på Månen
Av /Corbis Historical/Getty Images.

Gadolinitt fra Iveland, Aust-Agder. Det svarte mineralet inneholder grunnstoffet yttrium. Prøven er en gave til Naturhistorisk museum etter verdensutstillingen i 1914.

Gadolinitt
Av .

Konsentrasjonen av yttrium i jordskorpen er beregnet til 33 deler per million (ppm) (0,0033 vektprosent). Det er mer yttrium i jordskorpen enn for eksempel bly, men drivverdige forekomster er sjeldne. Det finnes også spor av yttrium i havvann, som varierer avhengig av sted og dybde. For overflatevann er konsentrasjonen av yttrium rundt 45 ppt (45 nanogram per liter).

Yttrium finnes i mange bergarter og mineraler. Yttrium utgjør hovedbestanddelen i ytterjordartene og forekommer i mineraler som xenotim, gadolinitt, monazitt, bastnäsitt og i mange andre mineraloksider sammen med titan, niob og uran.

Mineraler fra Månen som ble brakt tilbake med Apollo 11, inneholdt også relativt store mengder yttrium.

I kroppen

Yttrium har ingen kjent biologisk virkning, men det finnes likevel noe yttrium i kroppen. Brystmelk inneholder for eksempel målbare mengder yttrium.

Yttrium og yttriumforbindelser regnes for å være giftige. Grenseverdi for yttriumforurensning i arbeidsatmosfæren er satt til 1 milligram per kubikkmeter.

Historie

Ytterby feltspatgruve i Stockholms skjærgård var i drift fra 1756 til 1933. Hele sju nye grunnstoffer ble isolert fra mineraler fra Ytterby, fire av dem er gitt navn herfra.
Av /Stockholms läns hembygdsförening.
Lisens: CC BY 2.0

Utgangspunktet for oppdagelsen av yttrium var et oksid (egentlig en blanding) som den finske kjemikeren Johan Gadolin i 1794 hadde isolert fra mineraler fra Ytterby i Stockholms skjærgård.

I 1797 kalte den svenske kjemikeren Anders Gustaf Ekeberg (1767–1813) mineralet for gadolinitt, og gav oksidet navnet «yttria» eller «ytterjord» etter mineralets funnsted, Ytterby. I 1843 påviste den svenske kjemikeren Carl Gustaf Mosander at «yttria» bestod av tre oksider, hvorav den ene var yttriumoksid, Y2O3. De to andre viste seg å være blandinger av lantanoideoksider (se ytterjord).

Metallisk (rent) yttrium ble første gang fremstilt av den tyske kjemikeren Friedrich Wöhler ved å redusere yttriumklorid med kalium.

Fremstilling

Yttriumholdige mineraler opparbeides ved forskjellige prosesser avhengig av deres sammensetning. Ved en av metodene blir mineralene smeltet med kaliumhydrogensulfat. Smelten blir så lutet ut med vann, og fra denne løsningen felles yttrium sammen med lantanoidene som oksalater.

Ved en annen metode blir euxenitt behandlet med flussyre. Det dannes da tungt løselige fluorider som filtreres fra og som deretter løses i konsentrert svovelsyre.

Gadolinitt løses opp med saltsyre eller salpetersyre, hvoretter yttrium og lantanoidene felles som oksalater. Yttrium skilles fra lantanoidene ved fellingsreaksjoner, ionebyttingsteknikker og væskeekstraksjon.

Yttrium-metall

Yttrium-metall fremstilles ved å redusere yttriumfluorid, YF3, med kalsium i argonatmosfære ved 1550 °C. Det kan også fremstilles elektrolytisk fra en smelte av litiumfluorid og yttriumfluorid i forholdet 1:1 tilsatt yttriumoksid. Elektrolysen utføres ved en temperatur på nesten 1700 °C, noe som stiller store krav til materialene i elektrolysekaret. Yttrium kan videre raffineres ved destillasjon i høyvakuum.

I Norge ble det frem til 1990 produsert yttriumoksid av meget høy renhet (opp til 99,999 prosent) av A/S Megon i et anlegg på Kjeller, og senere er yttriumoksid produsert i Glomfjord sammen med andre sjeldne jordmetalloksider.

Den årlige globale produksjonen av yttrium er anslått til å være mellom 10 000 og 15 000 tonn. Kina er den dominerende produsenten med en andel på nær 97 prosent. De globale reservene av yttrium er ikke kvantifisert, men antas å være over 500 000 tonn (yttriumoksid).

Kjemiske egenskaper

Høyren krystall av yttrium.

Yttrium er det andre grunnstoffet i gruppe 3 i periodesystemet. Det er et av innskuddsmetallene i periodesystemet og regnes som en av de sjeldne jordartene. I sine kjemiske forbindelser er yttrium treverdig (oksidasjonstall +III).

Yttrium eksisterer i to allotrope former. Omvandling fra heksagonal tetteste kulepakning til romsentrert kubisk struktur skjer ved 1479 °C. Metallet er bestandig i tørr luft ved vanlig temperatur, men korroderer merkbart i fuktig luft. Under reaksjonen dannes et oksidskall av yttrium(III)oksid, Y2O3, samtidig som oksygen løses i metallet.

Isotoper

89Y er den eneste stabile isotopen av yttrium.

Les mer i Store norske leksikon

Eksterne lenker

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg