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39 |
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Dichte (g/cm3): |
4,472 |
k.A. |
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88,90585 |
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Atomradius (berechnet) in pm: |
180 (212) |
3 |
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1,22 |
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[Kr]4d15s2 |
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1526°C (1799 K) |
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3336°C (3609 K) |
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natürl. Häufigkeit: |
20 ppm |
Yttrium ist ein anisotopes, metallisches Element der Seltenerdmetalle. Neben dem natürlichen Isotop 89Y kennt man noch die künstlichen Isotope und Isomere 80Y bis 99Y mit Halbwertszeiten zwischen 0,6 Sekunden und 106,6 Tagen. Yttrium kristallisiert unterhalb von 1478°C hexagonal und bei höherer Temperatur kubisch raumzentriert. Yttriummetall ist von bleigrauer Farbe, wird an feuchter Luft oxidiert und entzündet sich an der Luft bei etwa 500°C, wobei es mit hellrötlicher Flamme verbrennt. Das Metall gilt als giftig. Yttrium reagiert allmählich mit Wasser und löst sich leicht in verdünnten Mineralsäuren. Mit Mineralsäuren sowie organische Säuren bilden sich leicht die entsprechenden Verbindungen. In wässrigen Lösungen liegt es in der Oxidationsstufe +3 vor.
Yttrium ist Hauptbestandteil der Yttererden und findet sich im Xenotim, Gadolinit sowie in komplexen Mineralien wie z.B. Euxenit-(Y), Samarskit-(Y) und Betafit. Die Häufigkeit in der Erdkruste liegt bei etwa 0,0026%. Damit steht Yttrium in der Häufigkeitsliste der Elemente an 32. Stelle zwischen Zinn und Neodym und ist somit häufiger als Blei, Bor und Brom oder Silber und Gold.
Die Herstellung von Yttrium erfolgt durch metallothermische Reduktion (z.B. mit Calcium) von Y2O3 oder Yttriumchlorid bzw. -fluorid. Die Abtrennung der übrigen Seltenerdmetalle vom Yttrium erfolgt in erster Linie durch Ionenaustausch- und Flüssig-Flüssig-Verteilungs-Verfahren.
Yttriummetall wurde vorgeschlagen für Superlegierungen sowie zur Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit von Heizleiterlegierungen und Cr-Ni-Stahl. Verbindungen vom Typ YCo5 und Y2CO17 eignen sich als ferromagnetische, YCo3 als ferrimagnetische Werkstoffe. Die Hauptanwendung für Yttrium in Form des Oxids, Oxidsulfids oder Vanadats in Kombination mit Europium als Aktivator besteht in der Verwendung als Rotphosphor für das Farbfernsehen und für Leuchtstoff-Röhren. Yttriumorthoferrite bzw. -aluminate, Yttrium-Eisen- bzw. Yttrium-Aluminium-Oxide des Granattyps (YIG bzw. YAG=Y3Al5O12) und verwandte Verbindungen mit Seltenerdmetallen besitzen Anwendungsmöglichkeiten in der Elektronik und Informationsverarbeitung als Speicherelemente und Modulatoren, in der Laser-Technik (YAG-Laser) und als Diamanten-Ersatz . Kristalline Barium-Yttrium-Cuprate der ungefähren Formeln BaxY2–xCuO4 bzw. Ba2YCu3O7 gehören zur Gruppe der seit 1986 entwickelten Hochtemperatur-Supraleiter, mit denen Sprungtemperatur von –180°C (93 K) erreicht wurden.
Mosander entdeckte 1843 Yttriumoxid als Bestandteil der 1794 von Gadolin erstmals untersuchten Yttererden. Die erste Herstellung eines (unreinen) Yttriums erfolgte 1824. Die Gewinnung von reinem Yttrium gelang erst 1935.
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