39
Y
Yttrium
88.906
[Kr] 4d1 5s2

Nguyên tố Yttrium (Y)

Yttrium, ký hiệu Y, có số hiệu nguyên tử 39 và thuộc nhóm 3, chu kỳ 5. Nguyên tử có cấu hình [Kr]4d15s2.

Số nguyên tử 39
Khối lượng 88.906
Nhóm3
Chu kỳ 5
Phân loại Transition metal (Kim loại chuyển tiếp)
Cấu hình electron[Kr] 4d1 5s2

Tổng quan về Yttrium

Yttrium: hóa học đất hiếm, mạng tinh thể laser và vật liệu oxide chức năng

Yttrium, ký hiệu Y, có số hiệu nguyên tử 39 và thuộc nhóm 3, chu kỳ 5. Nguyên tử có cấu hình [Kr]4d15s2. Yttrium thường được thảo luận cùng các nguyên tố đất hiếm vì quan hệ hóa học và nguồn khoáng, mặc dù nó không nằm trong dãy lanthanide. Những ứng dụng nổi bật thường sử dụng oxide hoặc tinh thể hợp chất hơn là kim loại nguyên chất.

Vì sao yttrium thường có trạng thái +3?

Trong nhiều hợp chất thông thường, yttrium có số oxi hóa +3. Ion Y3+ có thể tương tác với các phối tử chứa oxygen và tham gia những mạng oxide bền. Sự tương đồng với nhiều ion lanthanide làm quá trình phân tách trong hỗn hợp khoáng trở thành vấn đề cần lựa chọn hóa học thích hợp, không chỉ dựa vào màu hoặc khối lượng mẫu.

Đất hiếm không phải tên của một hợp chất duy nhất và cũng không có nghĩa mỗi nguyên tố trong nhóm đều cực hiếm ở mọi nguồn. Hàm lượng, mức độ tập trung vào khoáng và khả năng tách là những thông tin khác nhau. Yttrium cung cấp một ví dụ hữu ích cho việc phân biệt phân loại hóa học với cách mô tả tài nguyên.

YAG là một tinh thể hợp chất, không phải kim loại yttrium

Yttrium aluminium garnet, thường viết YAG, có công thức Y3Al5O12. Mạng tinh thể có thể đóng vai trò vật liệu chủ khi được pha những ion hoạt tính phù hợp. Trong laser Nd:YAG, chẳng hạn, ký hiệu Nd cho biết sự có mặt của neodymium trong vật liệu, chứ không phải mọi chức năng phát laser đều xuất phát từ Y3+.

Phân biệt vật liệu chủ và tâm hoạt tính giúp đọc đúng tên thiết bị. Tính chất quang phụ thuộc nồng độ pha tạp, độ đồng nhất và khuyết tật, bên cạnh thành phần mạng nền. Một mẫu cùng công thức YAG nhưng không đạt chất lượng quang học không tự trở thành tinh thể dùng được trong một bộ laser.

Chất phát quang cần cả môi trường mạng và tâm phát xạ

Những hệ vật liệu chứa yttrium được dùng trong chất phát quang và chuyển đổi ánh sáng. Trong nhiều trường hợp, ion pha tạp tạo các mức năng lượng liên quan phát xạ, còn mạng chủ ảnh hưởng vị trí và môi trường của chúng. Vì vậy, không nên gán một màu cố định cho mọi hợp chất có chứa nguyên tố Y.

Hiệu suất còn liên quan cách kích thích, khả năng truyền năng lượng và những đường mất mát không phát sáng. Một chất bột có màu ban ngày không nhất thiết có cùng phổ với ánh sáng nó phát ra khi được kích thích. Quan sát màu sắc và đo phổ phát quang là hai phép khảo sát có nội dung khác nhau.

Yttrium oxide trong vật liệu nhiều thành phần

Yttrium oxide được sử dụng để điều chỉnh những hệ vật liệu chức năng, trong đó có một số gốm oxide. Khi bổ sung vào một nền khác, nguyên tố có thể thay đổi cân bằng pha hoặc cấu trúc khuyết tật. Vai trò ấy không thể mô tả như việc trộn hai chất rồi lấy trung bình tính chất của chúng.

Những vật liệu siêu dẫn chứa yttrium cũng là các hệ hợp chất có thành phần và cấu trúc xác định. Sự có mặt của Y không bảo đảm một mẫu bất kỳ sẽ siêu dẫn. Tỷ lệ oxygen, tổ chức pha và nhiệt độ khảo sát có thể quyết định liệu tính chất mong muốn có xuất hiện và có khai thác được trong thiết bị hay không.

Đồng vị yttrium-89 và yttrium-90

Yttrium tự nhiên gắn với đồng vị bền yttrium-89, còn yttrium-90 là đồng vị phóng xạ có những ứng dụng y học chuyên biệt. Hai dạng có quan hệ hóa học gần nhau nhưng đặc trưng hạt nhân khác. Một tinh thể YAG hoặc bột yttrium oxide thông thường không nên bị mô tả như cùng đối tượng với nguồn Y-90.

Đối với ứng dụng y học, dạng hóa học, cách đưa đồng vị đến đích và hoạt độ cần được thiết kế, kiểm định riêng. Một bài về nguyên tố không cung cấp chỉ định điều trị. Điều có thể rút ra về mặt học thuật là chức năng vật liệu và chức năng đồng vị thuộc những cấp mô tả khác nhau, dù cùng dùng ký hiệu Y.

Nguồn tham khảo

Thông báo giỏ hàng

Xem giỏ hàng