أكسيد الإيتريوم (III)
أكسيد الإيتريوم ، المعروف أيضًا باسم الإيتريا ، هو Y 2 O 3. وهو مادة صلبة بيضاء مستقرة في الهواء .
تبلغ الموصلية الحرارية لأكسيد الإيتريوم 27 واط/(متر·كلفن). [ 5 ]
التطبيقات
الفوسفور
يستخدم أكسيد الإيتريوم على نطاق واسع لصنع الفوسفور Eu:YVO 4 و Eu:Y 2 O 3 الذي يعطي اللون الأحمر في أنابيب صور التلفزيون الملون.
ليزرات الإيتريا
يُعدّ أكسيد الإيتريوم (Y₂O₃) مادةً واعدةً لأجهزة الليزر الصلبة . وعلى وجه الخصوص، تسمح الليزرات التي تستخدم الإيتربيوم كمادة مُطعِّمة بالتشغيل الفعال في كلٍّ من التشغيل المستمر [ 6 ] والتشغيل النبضي [ 7 ] . عند التركيز العالي للإثارات (في حدود 1%) وضعف التبريد، يحدث انطفاء للانبعاث عند تردد الليزر وانبعاث واسع النطاق متدفق [ 8 ] . (يجب عدم الخلط بين الليزرات القائمة على الإيتريا وليزر YAG الذي يستخدم غارنيت الألومنيوم والإيتريوم ، وهو مادة بلورية مضيفة شائعة الاستخدام لمواد التطعيم الليزرية من العناصر الأرضية النادرة).
تلاعب بالعقول
كان الاستخدام الأصلي لمعدن الإيتريا، والغرض من استخراجه من مصادره المعدنية، يتمثل في استخدامه في صناعة أغطية الغاز وغيرها من المنتجات لتحويل لهب الغازات المصنعة (الهيدروجين في البداية، ثم غاز الفحم، والبارافين، أو غيرها) إلى ضوء مرئي للعين. وقد أصبح هذا الاستخدام شبه منقرض، إذ باتت أكاسيد الثوريوم والسيريوم تشكل مكونات رئيسية لهذه المنتجات في الوقت الحاضر.
السيراميك السني
يُستخدم أكسيد الإيتريوم لتثبيت الزركونيا في الجيل الحديث من خزف الأسنان الخالي من البورسلين والمعادن. وهو خزف شديد الصلابة يُستخدم كمادة أساسية قوية في بعض ترميمات الأسنان الخزفية الكاملة. [ 9 ] الزركونيا المستخدمة في طب الأسنان هي أكسيد الزركونيوم المُثبَّت بإضافة أكسيد الإيتريوم . ويُعرف الزركونيا المستخدم في طب الأسنان باسم "الزركونيا المُثبَّتة بالإيتريوم" أو YSZ.
فلتر الميكروويف
يُستخدم أكسيد الإيتريوم أيضًا في صنع عقيق الإيتريوم الحديدي ، وهو مرشح فعال للغاية للموجات الدقيقة . [ 10 ]
الموصلات الفائقة
يُستخدم Y 2 O 3 لصنع الموصل الفائق ذي درجة الحرارة العالية YBa 2 Cu 3 O 7 ، والمعروف باسم "1-2-3" للإشارة إلى نسبة المكونات المعدنية:
- 2 Y 2 O 3 + 8 BaO + 12 CuO + O 2 → 4 YBa 2 Cu 3 O 7
يتم إجراء هذا التخليق عادةً عند درجة حرارة 800 درجة مئوية.
التخليق غير العضوي
يُعد أكسيد الإيتريوم نقطة انطلاق مهمة للمركبات غير العضوية. في الكيمياء العضوية الفلزية ، يُحوّل إلى YCl₃ في تفاعل مع حمض الهيدروكلوريك المركز وكلوريد الأمونيوم .
الطلاءات المقاومة للحرارة العالية
يُستخدم Y 2 O 3 في الطلاءات والمعاجين المتخصصة التي يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية وتعمل كحاجز للمعادن النشطة مثل اليورانيوم. [ 11 ]
مشعات التدفئة
طوّرت وكالة ناسا مادة أطلقت عليها اسم "الأبيض الشمسي" وتدرس استخدامها كمشعّ في الفضاء السحيق، حيث يُتوقع أن تعكس أكثر من 99.9% من طاقة الشمس (امتصاص منخفض للإشعاع الشمسي وانبعاث عالٍ للأشعة تحت الحمراء). [ 12 ] ويمكن لكرة مغطاة بطبقة سمكها 10 مم، موضوعة على مسافة بعيدة عن الأرض ووحدة فلكية واحدة من الشمس، أن تحافظ على درجات حرارة أقل من 50 كلفن. ومن استخداماتها التخزين المبرد طويل الأمد. [ 13 ]
صناعة البصريات
كما يُستخدم في صناعة الفوسفور الأحمر لشاشات LED وأنابيب التلفزيون، بالإضافة إلى استخدامه في الطلاءات المضادة للانعكاس لتحسين نفاذية الضوء. [ 14 ]
ظاهرة طبيعية
يُعدّ الإيتريايت (Y) ، الذي اعتُمد كنوع معدني جديد عام 2010، الشكل الطبيعي للإيتريا. وهو نادر للغاية، إذ يوجد كشوائب في جزيئات التنجستن الأصلية في رواسب نهر بولشايا بوليا ( بالروسية : Большая Полья ) في جبال الأورال القطبية ، سيبيريا . وقد عُزل أكسيد الإيتريا، كمكوّن كيميائي لمعادن أخرى، لأول مرة عام 1789 على يد يوهان غادولين ، من معادن أرضية نادرة في منجم بمدينة يتربي السويدية ، بالقرب من ستوكهولم . [ 15 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "دليل الكيمياء والفيزياء، الطبعة 102" . دار نشر CRC .
- ↑ يونغ-نيان شو؛ تشونغ-كوان غو؛ واي تشينغ (1997). "الخواص الإلكترونية والبنيوية والبصرية للإيتريا البلورية". مجلة الفيزياء B56 (23): 14993-15000 . Bibcode : 1997PhRvB..5614993X . doi : 10.1103/PhysRevB.56.14993 .
- 1 2 3 R. Robie, B. Hemingway, and J. Fisher, “Thermodynamic Properties of Minerals and Related Substances at 298.15K and 1bar Pressure and at Higher Temperatures,” US Geol. Surv., vol. 1452, 1978.
- ↑ "مركبات الإيتريوم (على هيئة Y)" . تركيزات تشكل خطراً فورياً على الحياة أو الصحة . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية .
- ↑ بي إتش كلاين و دبليو جيه كروفت (1967). "التوصيل الحراري، والانتشارية، والتمدد الحراري لـ Y₂O₃، و Y₃Al₅O₁₂ ، و LaF₃ في نطاق 77-300 كلفن " . مجلة الفيزياء التطبيقية 38 (4): 1603. Bibcode : 1967JAP....38.1603K . doi : 10.1063/1.1709730 .
- ↑ ج. كونغ؛ د. ي. تانغ؛ ب. تشاو؛ ج. لو؛ ك. أويدا؛ هـ. ياغي؛ ت. ياناغيتاني (2005). " ليزر سيراميكي من نوع Yb:Y₂O₃ بقدرة 9.2 واط يعمل بمضخة ثنائية" . رسائل الفيزياء التطبيقية . 86 ( 16): 161116. Bibcode : 2005ApPhL..86p1116K . doi : 10.1063/1.1914958 .
- ↑ م. توكوراكاوا؛ ك. تاكايتشي؛ أ. شيراكاوا؛ ك. أويدا؛ هـ. ياغي؛ ت. ياناغيتاني؛ أ . أ. كامينسكي (2007). " ليزر سيراميكي Yb³⁺:Y₂O₃ مُضخّم بالديود، مُقفل النمط، بتردد 188 فمتوثانية". مجلة الفيزياء التطبيقية ، 90 ( 7 ) : 071101. رمز Bibcode : 2007ApPhL..90g1101T . doi : 10.1063/1.2476385 .
- ↑ جيه-إف. بيسون؛ دي. كوزنيتسوف؛ ك. أويدا؛ إس. تي. فريدريش-ثورنتون؛ ك. بيترمان؛ جي. هوبر (2007). "تبديل الانبعاثية والتوصيل الضوئي في سيراميك Yb³⁺:Y₂O₃ و Lu₂O₃ عالي التشويب " . مجلة الفيزياء التطبيقية ، 90 ( 20 ) : 201901. Bibcode : 2007ApPhL..90t1901B . doi : 10.1063 / 1.2739318 .
- ↑ شين، جيمس، محرر. (2013). السيراميك المتقدم لطب الأسنان ( الطبعة الأولى). أمستردام: إلسيفير/بي إتش. ص 271. ISBN 978-0123946195.
- ↑ "مورد مسحوق أكسيد الإيتريوم | شركة ستانفورد للمواد" . www.stanfordmaterials.com . تاريخ الاسترجاع: 19 مارس 2025 .
- ↑ بادمانابهان، بي في إيه؛ راماناثان، إس؛ سريكومار، كيه بي؛ ساتبوت، آر يو؛ كوتي، تي آر جي؛ جونال، إم آر؛ جانتايت، إل إم (15-12-2007). "تخليق مسحوق أكسيد الإيتريوم المستخدم في الرش الحراري وتطبيقه في ترسيب الرش البلازمي" . كيمياء وفيزياء المواد . 106 (2): 416-421 . doi : 10.1016/j.matchemphys.2007.06.027 . ISSN 0254-0584 .
- ↑ ويلهايت، جاريد؛ ويندل، جيسون. "طلاء حراري أبيض شمسي لأنظمة الدفع المبردة" (ملف PDF) . nasa.gov .
- ↑ يونغكويست، روبرت (13 مايو 2016). "الأسطح الانتقائية المبردة - ناسا" . nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 فبراير 2024 .
- ↑ بيرسينغ، ت.؛ ديكون، ج. ب. (2014). "الفصل 1 - كيمياء المعادن الأرضية النادرة، والمركبات، ومثبطات التآكل". مثبطات التآكل القائمة على المعادن الأرضية النادرة . دار وود هيد للنشر. الصفحات 1-37 . ISBN 978-0-85709-347-9.
- ↑ ميندات، http://www.mindat.org/min-40471.html
روابط خارجية
- مركبات الإيتريوم
- أكاسيد الحديد والألومنيوم
- أكاسيد المعادن الانتقالية
- البلورات في المجموعة الفراغية 206
