by

Sifat, Pembuatan, Kegunaan dan Sumber Dari Unsur Yttrium

Penemuan Yttrium

Kisah penemuan yttrium dimulai pada 1787, ketika Carl Arrhenius menemukan mineral seperti batu bara di tambang feldspar/kuarsa dekat Ytterby, Swedia. Tambang ini telah dikembangkan pada awal abad ke-18 sebagai akibat dari kebutuhan mineral industri gerabah lokal.

Ruang pembakaran roket. Lapisan berwarna perak adalah paduan nikel, kromium, aluminium dan yttrium

Arrhenius menyebut ytterbite mineral hitam setelah Ytterby. Bengt Geijer, inspektur tambang di Stockholm, melakukan analisis kasar terhadap ytterbite. Dia melaporkan bahwa mineral mengandung besi dan berspekulasi bahwa itu mungkin juga mengandung tungsten. (1), (2)

Johan Gadolin menerima sampel ytterbite dari Arrhenius dan melakukan analisis mendetailnya pada 1794, di Finlandia. Dia menemukan itu mengandung 31% silika, 19% alumina, 12% oksida besi dan 38% dari unsur tanah bumi yang tidak diketahui. (3)

Hasil Gadolin dikonfirmasi pada 1797 oleh ahli kimia Swedia Anders Ekeberg. Ekeberg menyarankan nama yttria untuk oksida logam bumi baru dan karenanya logam baru itu bernama yttrium. (2)

Sayangnya Gadolin dan Ekeberg tidak menyadari bahwa analisis alumina mereka salah. Substansi yang mereka identifikasi sebagai alumina sebenarnya oksida dari unsur baru lainnya, berilium.

Berilium ditemukan setahun kemudian, pada tahun 1798, oleh kimiawan Prancis Nicolas Louis Vauquelin. Ekeberg kemudian mengkonfirmasi berilium oksida ada di ytterbite dan alumina tidak ada. (2)

Ytterbite diganti namanya gadolinite (mineral yttrium-besi-berilium-silikat) pada tahun 1800 oleh Martin Klaproth untuk menghormati John Gadolin.

Gadolin menguji sifat-sifat yttria (yttrium oksida) secara rinci dan menemukan itu tidak meleleh bahkan pada suhu tertinggi tungku; logam itu juga membentuk kaca tanpa warna yang jelas dengan boraks. (3) (Ini adalah sifat khas dari semua oksida logam tanah langka.)

Yttrium adalah unsur tanah langka pertama yang ditemukan. Kita sekarang tahu bahwa yttria Gadolin tidak murni, selain oksida yttrium, mengandung delapan oksida logam tanah langka lainnya. Ini ditemukan secara terpisah di tahun-tahun kemudian, logam-logam ini adalah: erbium, terbium, ytterbium, skandium, thulium, holmium dysprosium, dan lutesium.

Logam yttrium pertama kali diperoleh pada tahun 1828, di Berlin, oleh Friedrich Wöhler sebagai bubuk abu-abu dengan memanaskan anhidratrium (III) klorida dengan kalium. (4) Logam ini diproduksi dengan kemurnian tinggi pada tahun 1953 oleh Frank Spedding di Ames Laboratory, di Iowa, menggunakan teknik pertukaran ion. (5)

Penampilan dan Karakteristik

Efek berbahaya:

Senyawa yang larut dalam air dari yttrium dianggap sedikit beracun, sedangkan senyawa tidak larut dianggap tidak beracun.

Karakteristik:

1. Yttrium adalah logam yang lunak dan berwarna keperakan. Yttrium biasanya ada sebagai ion trivalen, Y3+, dalam senyawanya. Sebagian besar senyawanya tidak berwarna.

2. Sifat-sifat Yttrium sangat mirip dengan unsur tanah langka dari seri lantanida. Dengan demikian, yttrium diklasifikasikan sebagai salah satu unsur tanah yang langka.

3. Unsur Ini relatif stabil di udara sebagai hasil dari film oksida yang terbentuk di permukaannya.

4. Logam yang terbelah halus menyatu di udara ketika dipanaskan.

5. Yttrium bereaksi dengan air membentuk yttrium hidroksida plus gas hidrogen.

6. Yang menarik, contoh batuan dan debu yang dibawa kembali dari pendaratan di bulan Apollo menunjukkan kandungan yttrium yang tinggi. Kandungan yttrium dalam sampel tanah bulan berkisar antara 54 hingga 213 bagian per juta. Ini sebanding dengan kelimpahan rata-rata 33 bagian per juta di kerak bumi. (6)

7. Yttrium memiliki afinitas oksigen yang sangat tinggi, dengan energi formasi bebas untuk oksida 1817 kJ mol-1, mungkin yang terbesar dari setiap elemen. Yttrium juga melarutkan gas oksigen dalam konsentrasi yang relatif tinggi. (7), (8)

Penggunaan Yttrium

1. Yttrium sering digunakan dalam paduan, untuk meningkatkan kekuatan aloi aluminium dan magnesium.

Karbon nanotube diproduksi dari uap karbon yang mengandung sejumlah kecil katalis nikel dan yttrium. Busur listrik menguapkan anoda yang mengandung katalis.

2. Logam Ini juga digunakan sebagai deoxidizer untuk logam non-ferrous seperti vanadium.

3. Yttrium digunakan sebagai katalis dalam polimerisasi etilena.

4. Yttrium-90, isotop radioaktif, digunakan dalam pengobatan untuk berbagai jenis kanker dan digunakan dalam jarum medis presisi untuk memutuskan saraf yang menyebarkan rasa sakit di sumsum tulang belakang.

Ultra-pure yttrium-90 digunakan untuk terapi kanker. Yttrium-90 dihasilkan oleh pemisahan kemurnian tinggi dari strontium-90, produk fisi uranium dalam reaktor nuklir

5. Yttrium oksida adalah senyawa yttrium yang paling penting. Ini digunakan untuk membuat YBCO superkonduktor suhu tinggi (yttrium barium copper oksida). Zat ini menjadi superkonduktor pada -178 oC (artinya dapat disimpan dalam keadaan superkonduktor menggunakan nitrogen cair, daripada lebih mahal dan lebih sulit untuk menangani helium cair).

6. Yttrium oksida juga digunakan untuk membuat garnet besi yttrium (Y3Fe5O12) yang merupakan filter microwave yang sangat efektif, memblokir beberapa frekuensi gelombang mikro, sementara memungkinkan orang lain melalui perangkat komunikasi seperti satelit.

7. Yttrium di padukan dengan europium digunakan untuk menghasilkan fosfor, yang memberikan warna merah di tabung televisi berwarna.

Yttrium digunakan dalam banyak aplikasi, seperti permata zirkonia kubik, monitor komputer, lensa kamera dan pencahayaan hemat energi.

Kelimpahan dan Isotop

Kelimpahan pada kerak bumi: 33 bagian per juta berat, 7,6 bagian per juta mol

Kelimpahan dalam tata surya: 10 bagian per miliar berat, 0,1 bagian per miliar mol

Biaya, murni: $ 430 per 100g

Biaya, curah : $ per 100g

Sumber:

Yttrium terdapat pada bijih uranium dan ada di hampir semua mineral ‘tanah jarang’. di dapatkan secara komersial oleh proses ekstraksi cair-cair counter saat ini dari pasir monasit dan bastnaesite. Logam dapat diisolasi dengan reduksi fluoride dengan logam kalsium.

Isotop:

Yttrium memiliki 25 isotop yang waktu paruh diketahui, dengan jumlah massa 79 hingga 103. Yttrium yang terbentuk secara alami terdiri dari satu isotop stabilnya, 89Y.

Sifat Fisik Lain nya

Simbol dan Golongan : Y, Logam transisi, Unsur tanah jarang
Warna: Putih-keperakkan
Massa Atom: 88,9059
Bentuk: Padat
Titik leleh: 1525 oC, 1798 K
Titik didih: 3340 oC, 3613 K
Electron: 39
Proton: 39
Neutron 50
Kulit elektron: 2,8,18,9,2
Konfigurasi Elektron: [Kr] 4d1 5s2
Massa Jenis 20oC: 4,47 g/cm3

Daftar Pustaka

  1. Per Enghag, Encyclopedia of the elements: technical data, history, processing, applications., John Wiley and Sons, 2004, p433,434.
  2. James L. Marshall and Virginia R. Marshall, Yttrium and Johan Gadolin pdf download.
  3. Paul Caro, Rare earths., Editorial Complutense., 1998, p28-29
  4. Mary Elvira Weeks, Discovery of the Elements., Kessinger Publishing, 2003, p169.
  5. John D. Corbett, Frank Harold Spedding A Biographical Memoir., National Academy Press 2001, p22.
  6. Apollo-15-Preliminary-Science-Report p199.
  7. A lanthanide Lanthology part II., Molycorp, Inc. Mountain Pass, CA, U.S.A., p54. pdf download.
  8. T.H. Okabe, et al., Electrochemical deoxidation of yttrium-oxygen solid solutions., Journal of Alloys and Compounds., 1996, 237, p150-154. pdf download.

Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.