septiembre 26, 2021
Itrio

Itrio: tipos, características, funciones, aplicaciones…

Propiedades físicas

Volumen molar del Itrio/ cm3mol-1: 19.86 (293K)

Resistencia eléctrica / µΩcm: 57(20 °C)

Densidad / g dm-3: 4469 (293 K)

Metales alcalinoterreos

Número atómico: 39

Electronegatividad: 1.22

Estados de oxidación: +3

Grupo: 3

Período: 5

Radio atómico / pm:    177.6

Configuración electrónica:    [Kr] 4d1 5s2

Masa atómica relativa:    88.905 84(2)

Energía de ionización

Primera energía de ionización/ kJ mol-1:   599.86

Segunda energía de ionización/ kJ mol-1:   1180.99

Tercera energía de ionización/ kJ mol-1:    1979.89

Propiedades térmicas

Conductividad térmica / W m-1K-1:   17.2

Calor de atomización / kJ mol-1:   420.45

Calor de fusión / kJ mol-1:   17.2

Punto de ebullición / °C:   3345

Calor de vaporización / kJ mol-1:   367.4

Punto de fusión / °C:  1522

Datos cristalográficos

Estructura cristalina:   hexagonal

Longitudes de la celda unidad/pm:   a=364.74, c=573.06

Grupo espacial:  P63/mmc

Abundancia de elemento

Océanos / ppm:   0.0003

Atmósfera / ppm:   –

Corteza terrestre / ppm:   20

Isótopos

Isótopo 89Y

Masa atómica relativa:   88.905848(3)

Porcentaje por masa (%):   100

Historia y descubrimiento del Itrio

Ytterby es una aldea de Suecia, cerca de Vaxholm, donde fue descubierto en 1794 el itrio por el finlandés Johan Gadolin.  No fue hasta 1828 que Friedrich Wohler, un químico alemán logró aislarlo. De los suelos de Ytterby se obtuvieron otros minerales como el escandio y el terbio.

A partir de la sintetización del itrio se obtuvieron otros elementos que deben su nombre al mismo poblado de Suecia. Algunos ejemplos son el erbio, el terbio y el iterbio. A lo largo de los años el itrio se presenta diferentes usos.

Todos estos metales se obtienen mediante la aplicación de métodos de intercambio iónico o disolventes. El itrio empleado en aplicaciones comerciales se extrae de otras tierras raras mediante el método antes mencionado Sin embargo el metal de esta sustancia es obtenido mediante la reducción del fluoruro con el calcio.

 

Aplicaciones del Itrio

El itrio presenta varios usos en la industria. Para la televisión se utilizan los fósforos de itrio emiten una luz brillante y roja clara cuando son estimulados por electrones. El efecto se produce añadiendo cantidades pequeñas de europio al vanadato de itrio. Estos elementos se emplean en la manufactura de pantallas de televisión.

En la industria del metal se maneja el itrio para producir aleaciones. Por ejemplo, la unión con el hierro es útil en los filtros de microondas. Para las turbinas de los aviones se añade óxido de itrio a las aleaciones de níquel, lo que contribuye a mantener sus propiedades mecánicas.

La unión del itrio con el aluminio y gadolinio es significativa por sus propiedades magnéticas. La aleación con el aluminio se utiliza como piedra preciosa parecida al diamante. Este mineral es como un colector del oxígeno e impurezas de otros materiales, lo que es útil para disminuir el óxido de vanadio

Este elemento se emplea en la producción de etileno. Para reducir el cromo, titanio y el circonio se utilizan pequeñas cantidades del elemento. El itrio es uno de los componentes de las pantallas intensificadoras en la radiografía.

El itrio en su forma metálica absorbe hidrógeno y llega a semejarse con muchos metales. De hecho, la aleación en algunos niveles conduce mejor la electricidad que el metal puro.

La mayoría de las motocicletas eléctricas utilizan batería de Li-on. Estas baterías presentan mayor velocidad de carga y más tiempo de vida útil si se añade esta sustancia a la fórmula.

A partir del óxido de itrio se puede obtener Yttralox. Este compuesto es una cerámica transparente usada en lentes que tienen que someterse a temperaturas extremas. También se utiliza en ventanas infrarrojas, lámparas y láseres de intensidad elevada.

Zirconia

Existe un elemento denominado zirconia que se obtiene del óxido de circonio pero que logra su estabilización con el itrio. Su estructura es cristalina estable a temperaturas elevadas, sin embargo, por debajo de 1273K se fractura si no se añade itrio. La presencia de este compuesto mantiene la zirconia sin desmoronarse en temperatura ambiente. Junto con el itrio se pueden utilizar otros minerales como el calcio y el manganesio.

La zirconia es ampliamente empleada en la actualidad. Se utiliza como refrigerante en motores de aviones y para cubrir la barrera térmica de las turbinas de gas. Es una sustancia empleada como electrocerámica. Esto se debe a sus propiedades de ion-conductor, las cuales son aplicadas para saber la cantidad de oxígeno en escapes de gases y para medir pH en agua a temperaturas elevadas.

La zirconia es usada en la joyería por su dureza y propiedades ópticas. Como material de cuchillas no metálicas y como material luminiscente también se emplea. La alta densidad de la zirconia es imprescindible para lograr separar el combustible gaseoso del oxígeno de manera física para que sistemas electroquímicos produzcan energía eléctrica.

Precauciones y efectos del Itrio sobre la salud

Este mineral ocasionalmente se encuentra en la naturaleza en pequeñas cantidades. El uso del itrio está en incrementándose debido a sus amplias propiedades. Sin embargo, tiene efectos sobre la salud por lo que es importante cumplir todos los requisitos de bioseguridad.

Precauciones del Itrio

El itrio como varios componentes de la tabla periódica es peligroso en el ambiente. Esto se debe a que sus partículas pueden ser inhaladas por los seres vivos a través del aire. Lo que ocasionaría daños en el sistema respiratorio a largo plazo y cáncer de pulmón.

Efectos dañinos del Itrio

El itrio es un elemento químico que se encuentra en equipos eléctricos que habitualmente se tiene en el hogar.  Está presente en televisores a color, lámparas ahorradoras de energía y vidrios y en las lámparas fluorescentes.

Sus efectos sobre la salud son significativos si existe exposición a grandes cantidades de este mineral. El itrio en el aire puede llegar a los pulmones y llegar a producir cáncer. Otros órganos como el hígado pueden sufrir daños si se acumula itrio en el organismo.

Efectos ambientales del Itrio

En el medio ambiente el itrio es raramente encontrado. Sus niveles aumentan por la producción industrial, sobre todo las empresas que procesan petróleo. Sus concentraciones se incrementan, además, cuando se desechan los equipos eléctricos a la basura.

En el agua y en el suelo puede amontonarse, pero de manera gradual. Los animales acuáticos pueden sufrir los efectos del itrio. En ellos este mineral produce daños en las células membranosas y, por consiguiente, afectación de su sistema nervioso y su sistema reproductivo.

 

 

 

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