Иттрий

ИТТРИЙ, Y (от назв. селения Иттербю, Ytterby, в Швеции * а. yttrium; н. Ittrium; ф. yttrium; и. itrio), — химический элемент III группы периодической системы Менделеева, атомный номер 39, атомная масса 88,9059; относится к редкоземельным элементам. В природе — один стабильный изотоп 89Y. Открыт финским химиком Ю. Гадолином в 1794 в виде "иттриевой земли" — оксида, выделенного из минерала гадолинита из пегматитов Иттербю (близ Стокгольма).

Иттрий — мягкий серебристо-белый металл; кристаллизуется в гексагональной плотноупакованной решётке с параметрами а=0,365 нм, с=0,573 нм (высокотемпературная кубическая модификация с параметром а=0,411 нм). Плотность 4469 кг/м³, t плавления 1528°С, t кипения 3322°С. Модуль упругости 67 ГПа. Коэффициент термического расширения 10,1•10⁶ град^-1. Удельная теплоёмкость cp= 26,56 Дж/(моль•К). Удельное электрическое сопротивление 69 мкОм•см. Работа выхода электрона 3,07 эВ. Степень окисления +3. Окисляется на воздухе; при комнатной температуре поглощает Н₂; реагирует с Н₂О, О₂, HCl, HNO₃, Н₂SO₄. Основные соединения — оксиды, карбонаты, фосфаты, фториды. Кларк иттрия 28•10^-4% по массе. Максимальное количество Y содержится в гидротермально изменённых гранитах и сиенитах (0,1%). Известно 65 минералов иттрия. Главные минералы, содержащие до 25% Y: титанониобаты (фергюсонит, эвксенит), фосфаты (ксенотим, черчит), карбонаты (тенгерит, Y-синхизит), силикаты (гадолинит, иттриалит, гелландит), фториды (гагаринит, Y-флюорит). Они распространены в мусковитовых, биотитовых и амфиболовых гранитах, гранитных пегматитах (фергюсонит) и гидротермальных образованиях (Y-синхизит), их россыпях и корах выветривания (черчит). Иттрий изоморфно замещает лантаноиды, Sc, Ca, Zr, Fe, Mn; ассоциирует с Na, Ti, Nb, F, С, Р. Промышленное значение имеют россыпи фергюсонита (США, KHP) и ксенотима (Малайзия и др.). В повышенных количествах (0,1-1,0%) иттрий встречается в цирконе, сфене, апатите, эвдиалите, уранините и может извлекаться при их переработке (например, месторождение Блайнд-Ривер, Канада). Общие запасы Y₂О₃ (без социалистических стран) 34,6 тысяч т, в т.ч. (тысяч т) в Индии 18, США 3,2, Канаде 2,2, Австралии 5,4, Бразилии 2,3. Титанониобаты иттрия вскрываются хлорированием, прочие минералы — кислотами, а также сплавлением с щелочами. Металлический иттрий получают восстановлением его фторида кальцием.

Иттрий — легирующая добавка к металлическим сплавам Fe, Ni, Ti, Cr, Mo и конструкционный материал для ядерных реакторов. Синтетические иттрийсодержащие гранаты используются в радиоэлектронике и ювелирной промышленности. Известно применение иттрия и его оксидов в керамике, в качестве катализатора при переработке нефти.