İtriyum Nedir?

İtriyum Nedir?



İtriyum 18. Yüzyılın sonlarında ortaya çıkarıldı, sadece bu yumuşak, gümüşi metal sadece son birkaç on yılda kimya, fizik, bilgisayar teknolojisi, enerji, tıp ve diğer alanlarda yaygın kullanım alanı buldu.

Elementlerin Periyodik Tablosu’nda itriyum, gümüş ve demir şeklinde daha iyi bilinen birtakım elementleri içeren geçiş metalleri içinde yer alır. Geçiş metalleri güçlü sadece esnek olma eğilimindedir, bundan dolayı bakır ve nikel benzer biçimde bazıları teller için yaygın olarak kullanılmaktadır. İtriyum telleri ve çubukları elektronik ve güneş enerjisinde de kullanılır. İtriyum ek olarak lazerlerde, seramiklerde, kamera lenslerinde ve düzinelerce başka maddede de kullanılır.İtriyum Nedir?

İtriyum bununla birlikte nadir toprak elementlerinden biridir. Adlarına rağmen, ender toprak elementleri dünya genelinde oldukça bolca miktarda bulunur. 17 ender toprak elementi içinde itriyum, skandiyum ve 15 lantanit (atom numarası 57 ile 71 içinde olan metalik elementler) bulunmaktadır. Cep telefonları ve diğer teknolojilerin üretiminde olmazsa olmaz hale gelmişlerdir.

Ancak itriyum nadiren tek başına kullanılır. Bunun yerine araştırmacılar, itriyum baryum bakır oksit (YBCO) gibi bileşikler oluşturmak için kullanırlar. Bu da yüksek sıcaklıkta süper iletkenlik araştırmalarında yeni bir aşamanın başlamasına yardımcı olmuştur. İtriyum ek olarak korozyon ve oksidasyona karşı direnci artırmaya destek olmak için metal alaşımlarına da eklenir.

Uzmanlar, Birçok element şeklinde, itriyumu da genel kullanımda bir element veya sentetik olarak bulunamayacağını ifade ederler. Daha ziyade, itriyum ve bileşikleri öteki malzemelerin özelliklerini geliştirmek için öteki malzemelere eklenir. Tüm bu durumlarda itriyum, yapıları emin hale getirmek için kullanılıyor.

Element Bilgileri

Atom numarası (çekirdekteki proton sayısı): 38
Atomik sembol (Elementlerin Periyodik Tablosunda): Y
Atomik kütle: 88.906
Erime noktası: 2,772 Fahrenheit (1,522 Celsius)
Kaynama noktası: 6,053 F (3,345 C)
Yoğunluk: Santimetreküp başına 4,47 gram
Oda sıcaklığında durum: Katı

Tarihiİtriyum Nedir?

1787 yılında İsveç ordusunda teğmen ve yarı zamanlı kimyager olan Carl Axel Arrhenius, İsveç’in başkenti Stockholm civarlarındaki minik bir kasaba olan Ytterby civarlarındaki bir taş ocağını araştırırken olağan dışı siyah bir kaya keşfetti. Tungsten içeren yeni bir mineral keşfettiğini düşünen Arrhenius, numuneyi çözümleme etmesi için Finlandiya‘da mineralog ve kimyager olan Johan Gadolin’e gönderdi.

Gadolin mineralin içindeki itriyumu izole etti ve bu mineral sonrasında onun onuruna gadolinit olarak adlandırıldı. İtriyum ismini Ytterby’den almıştır.

1843 yılında Carl Gustaf Mosander isminde İsveçli bir kimyager itriyum örneklerini inceledi ve üç oksit içerdiklerini keşfetti. O zamanlar bunlara yttria, erbia ve terbia deniyordu. Günümüzde sırayla beyaz itriyum oksit, sarı terbiyum oksit ve gül renkli erbiyum oksit olarak bilinmektedirler. Dördüncü bir oksit olan iterbiyum oksit 1878 senesinde tanımlanmıştır.

İtriyum Kaynakları

İtriyum İskandinavya’da keşfedilmiş olsa da, öteki ülkelerde oldukca daha bol oranda bulunmaktadır. Çin, Rusya, Hindistan, Malezya ve Avustralya önde gelen itriyum üreticileridir. Nisan 2018’de bilim insanları Minamitori Adası adı verilen minik bir Japon adasında itriyum da dâhil olmak suretiyle ender toprak metallerinden oluşan büyük bir döşek keşfettiler. 2022 Temmuz’unda dünyanın en büyük ikinci rezervi olan Eşkişehir’de de itriyum elementi ortaya çıkarılmıştır.

İtriyum nadir toprak minerallerinin çoğunda bulunabilir, ancak Dünya’nın kabuğunda bağımsız bir element olarak asla keşfedilmemiştir. Apollo ay görevleri sırasında toplanan ay kayaları itriyum içerir. İnsan vücudu da çoğu zaman karaciğer, böbrekler ve kemiklerde yoğunlaşan minik miktarlarda itriyum ihtiva eder.

İtriyum Kullanım Alanları

Düz ekran televizyonların ortaya çıkmasından ilkin, TV setlerinde görüntüleri ekrana yansıtan büyük cam tüpler olan büyük katot ışın tüpleri bulunuyordu. Europium elementi ile katkılanmış itriyum oksit, milyonlarca renkli tv setinde kırmızı rengi sağlıyordu.

İtriyum oksit (yttria), normalde sıcaklıkla değişen zirkonyanın kristal yapısını stabilize eden bir alaşım yapmak için zirkonyum okside (zirkonya) eklenmiş olur. Uzmanlar, yttria zirkonyanın kübik yapısını kilitleyerek devasa yükseklikte sıcaklıklarda kullanıma uygun, olağanüstü yüksek tokluğa sahip bir seramik yarattığını belirtmektedirler. “Bu tür seramik, elektronikten jet motorlarındaki termal bariyer kaplamalara ve tıbbi implantlara kadar muhtelif uygulamalarda kullanılmaktadır.”
İtriyum-alüminyum kompozitiyle yapılan sentetik garnetlerin 1970’lerde yaygın olarak elmas ve öteki kıymetli taşların simülasyonu olarak satılmış, ancak sonucunda yerlerini kübik zirkonyaya bırakmışlardır. Bugünlerde, itriyum alüminyum granatlar (YAG) endüstriyel lazerlerde ışığı yükselten kristaller olarak kullanılıyor. İtriyum demir garnetleri mikrodalga filtrelerin yanı sıra radar ve iletişim teknolojisinde de kullanılıyor.İtriyum Nedir?

İtriyum oldukca sayıda uygulamada bulunmasına karşın, en büyük nihai kullanım alanları seramik ve fosforlardır. Daha azca miktarlarda metalürji, cam parlatma ve katkı maddeleri ile katalizörlerde kullanılmaktadırlar. Ayrıca fazlaca sayıda elektronik uygulama vardır, sadece oksijen sensörleri özellikle mühim bir kullanım alanıdır.

İtriyum, cep telefonları ve daha büyük vizyonun yanı sıra genel aydınlatmada kullanılan fosforları üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Renkli televizyon tüplerindeki kırmızı fosforlarda bulunan itriyum, 1960’larda ve 70’lerde yaygın kullanıma yol açtı. Floresan tüpler (lineer ve kompakt) watt başına LED ampullerden önemli ölçüde daha fazla itriyum kullanır.

Radyoaktif izotop itriyum-90, karaciğer kanseri ve öteki bazı kanserleri tedavi etmek için ışınım terapisinde kullanılır.

Güncel Araştırmalar

İtriyum ile çalışmak daha kolaydır ve diğer birçok elementten daha ucuzdur. Örneğin, araştırmacılar yakıt hücreleri geliştirmek için fazlaca daha pahalı olan platin yerine itriyum kullanıyorlar. Chalmers Teknoloji Üniversitesi ve Danimarka Teknik Üniversitesi’ndeki bilim insanları itriyum ve diğer ender toprak metallerini nanoparçacık formunda kullanarak bigün fosil yakıtlara olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir ve pille çalışan arabaların verimliliğini artırabilir.

İtriyum bazlı süperiletkenlik araştırmaları dünya çapında devam etmektedir. Kaldırma trenlerinde ve esenlik hizmetlerinde manyetik rezonans görüntüleme (MRI) taramalarında çığır açılıyor. 1987 yılında Houston Üniversitesi’ndeki araştırmacılar yüksek sıcaklıklarda süper iletkenliği kolaylaştıracak bir metal ararken itriyuma yöneldiler. Yüksek sıcaklıkta süper iletkenlik eksi 420 aşama Fahrenheit (eksi 251 Santigrat) ile sınırlıydı. Fizikçi Paul Chu ve Houston Üniversitesi’ndeki kadrosu, itriyum, baryum ve bakır oksitten oluşan bir bileşiğin (Yttrium 123 olarak bilinir) yaklaşık eksi 300 aşama F’de (eksi 184,4 derece C) süper iletkenliği kolaylaştırabileceğini keşfetti. Sıvı nitrojenle soğutulabilen bir malzeme yaratmışlardı, bu da gelecekteki süper iletkenlik uygulamalarının maliyetini önemli ölçüde düşürecekti.İtriyum Nedir?

YinMn mavisinin kullanım alanını geliştirmek için boya ve plastik şirketleriyle birlikte emek harcamalar yapılıyor. Potansiyel kullanım alanları büyük seviyede itriyumun benzersiz özelliklerinden kaynaklanıyor. Daha hafif bir elementtir, bundan dolayı ağırlık eklemeden daha fazla hacme sahip olunabilir. Bu boya için oldukça yararlıdır ve bu bakımdan itriyum inanılmaz bir elementtir.

Kaynakça:
BBC

Yazar: Tuncay Bayraktar

kaynak: bilgiustam.com

Similar Posts

Bir cevap yazın