What is 钇?
钇 (symbol Y) is element 39 on the periodic table, a 过渡金属 in period 5, group 3. A "rare earth" that is not actually rare, and the reason your phone screen glows the right colours. At room temperature it is a solid.
结构
这不是环上点阵的示意图,而是对每个已占据子层实际概率密度|ψ|²进行蒙特卡洛采样的结果。拖动即可旋转。蓝色和紫色表示波函数的相反符号,这正是成键成为可能的原因。
测量值
每个条形图都显示钇在全部118种元素中该性质的排名位置。
来源:IUPAC 2021 标准原子量 ·《CRC 化学与物理手册》· NIST。标有 ~ 的数值是预测值,而非测量值。
按比例显示的大小
Radius 180 pm — that is 0.18 nm, so about 2778 million of them side by side would span a millimetre.
热范围
钇 is liquid over a 1810 K window, from 1799 K to 3609 K.
故事
钇是一种银色的过渡金属,为电视屏幕中的红色荧光粉提供动力,并能制造地球上最强的磁体!钇以瑞典村庄Ytterby命名。这个村庄拥有一项非凡的纪录:从其采石场的矿物中发现了四种不同的元素。尽管普通大众对钇相对陌生,但它已成为现代高科技应用中不可或缺的材料。 1794年,芬兰化学家Johan Gadolin在分析来自瑞典Ytterby的一种黑色重矿物时发现了钇。钇最初被称为“yttria”(其氧化物形式)。直到1828年,Friedrich Wöhler才分离出纯金属钇,而高纯度钇直到20世纪50年代才得以供应。这一延迟意味着钇的非凡性质直到现代电子时代才得到充分利用。 钇之所以至关重要,是因为它能够用于制造钇铝石榴石(YAG),这是迄今开发出的最重要的合成晶体之一。掺杂稀土元素的YAG晶体可产生强大的激光,用途从工业切割到眼科手术无所不包。掺钕YAG(Nd:YAG)激光器既能切割钢材,也能以同样精准的方式进行精细的视网膜手术。 钇还彻底改变了电视技术。氧化钇荧光粉在阴极射线管电视和电脑显示器中产生鲜艳的红色。在平板屏幕出现之前,每台彩色电视都含有钇化合物;这些化合物受到电子轰击时会发出红光,使彩色电视得以大规模普及。 还有一件非同寻常的事:钇钡铜氧化物(YBCO)是一种高温超导体,使用液态氮冷却时能够以零电阻导电。这种“奇迹材料”推动了超导技术的实际应用,从MRI设备到实验性磁悬浮列车都包括在内。
Johan Gadolin于1794年在分析瑞典Ytterby附近采石场中的硅铍钇矿时发现了钇。Ytterby村庄最终以其名字命名了四种不同的元素:钇、镱、铒和铽。
应用
钇凭借其卓越的荧光粉性质推动了现代显示和照明技术的发展,同时,它在超导陶瓷和先进合金中的作用也使其成为尖端技术应用不可或缺的材料。
氧化钇(Y₂O₃)是LED显示屏、电视屏幕和电脑显示器中红色荧光粉的基体材料。钇铝石榴石(YAG)荧光粉可在节能照明系统中将蓝色LED光转换为白光。
钇钡铜氧化物(YBCO)是第一种实用的高温超导体,使电力传输、磁悬浮和医学成像等应用能够在液态氮温度下实现,而不必使用昂贵的液态氦冷却。
Nd:YAG激光器使用掺杂钕的钇铝石榴石晶体,用于工业切割、医疗手术和军事应用。这些固态激光器能够为精密制造和医疗操作提供可靠的高功率性能。
来源
33 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 76% of elements
钇存在于稀土元素矿床中,尤其存在于xenotime和monazite矿物中。主要来源包括中国南部的离子吸附型黏土矿床,以及马来西亚和澳大利亚的砂矿床。
处理
钇化合物的毒性相对较低,但应避免吸入细小颗粒。标准实验室安全操作规程可以为大多数钇的应用提供充分保护。
个人防护设备和粉尘控制措施可以防止吸入暴露。放射性钇同位素需要遵守辐射安全规程并采取适当的屏蔽措施。
快速回答
钇 (symbol Y) is element 39 on the periodic table, a 过渡金属 in period 5, group 3. A "rare earth" that is not actually rare, and the reason your phone screen glows the right colours. At room temperature it is a solid.
[Kr] 4d¹ 5s², giving 5 occupied shells holding 2, 8, 18, 9, 2 electrons respectively.钇 melts at 1799 K (1525.9 °C) and boils at 3609 K (3335.9 °C).
The standard atomic weight of 钇 is 88.906 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
钇 has a density of 4.472 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of 钇 is about 4.5× heavier.
钇 has a Pauling electronegativity of 1.22. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.
钇 was discovered in 1794 by Johan Gadolin. It is named after ytterby, a Swedish village.
钇 makes up about 33 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.