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Yttrium
Y 39

Yttrium Yttrium

Yttrium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Y und der Ordnungszahl 39. Es ist ein silbergraues, weiches Übergangsmetall und gehört zur Gruppe der leichten Seltenen Erden. Die wichtigste industrielle Anwendung von Yttrium liegt in yttriumstabilisiertem Zirkoniumdioxid (YSZ) – durch Zugabe von 3-8% Yttriumoxid zu Zirkoniumdioxid bildet sich eine stabile tetragonale Struktur, die weit verbreitet in Keramikmessern, Zahnkeramik und Elektrolyten für Festoxid-Brennstoffzellen verwendet wird. YAG (Yttrium-Aluminium-Granat) ist das zentrale Verstärkungsmedium fester Körper-Laser.

Übergangsmetall USGS 2025 silbrig weiß
Ordnungszahl 39Z
Atommasse 88.906u
Valenzelektronen 2
Elektronenkonfiguration 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d1
Dichte
4.47g/cm³
Schmelzpunkt
1526°C
Häufigkeit in der Erdkruste
33.0ppm
Jahresproduktion
10000tonnes Y2O3
Recyclingrate
Niedrig

Warum es verwendet wird

Yttrium ist das 29. häufigste Element in der Erdkruste (häufiger als Blei oder Zinn) – aber seine Einordnung als „Seltenerde“ macht es zu einem kritischen Mineral für die Hightech-Fertigung. Seine einzigartige Kombination aus hohem Schmelzpunkt und der Fähigkeit, die Perowskit-Kristallstruktur von Hochtemperatur-Supraleitern zu stabilisieren, macht es in MRI-Magneten und Telekommunikation unersetzlich.

Anwendungen

LEDPhosphorsCeramicsSuperconductors

Anwendungen im DetailVerwendung des Elements und seiner Verbindungen

Hauptverwendungen des Elements

Yttrium ist eines der verbreiteteren Seltenerdelemente; obwohl es zu den Seltenen Erden gezählt wird, nimmt es unersetzliche Positionen in Lumineszenz, Keramik und Supraleitung ein. Seine zentrale Rolle in weißen LEDs ist die als gelber Leuchtstoff: Cer-dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat (YAG:Ce) absorbiert das von einem Blauchip emittierte blaue Licht und wandelt es in Gelb um, das sich mit dem verbleibenden Blau zu weißer LED-Beleuchtung mischt – dem heutigen mainstream energieeffizienten Beleuchtungskonzept. In Keramik verwendet yttriumstabilisiertes Zirkonoxid (YSZ) Yttriumoxid, um die Zirkonoxid-Kristallform zu stabilisieren, und erzeugt hochfeste, hochzähe Strukturkeramiken, die in künstlichen Gelenken, Schneidwerkzeugen und Festoxid-Brennstoffzellen-Elektrolyten verwendet werden. In der Supraleitung ist Yttriumbariumcuprat (YBCO) ein wichtiger Hochtemperatur Supraleiter, der bei Flüssigstickstofftemperaturen arbeitet und in der Forschung zu supraleitenden Kabeln, Magnetschwebebahnen und supraleitenden Fehlerstrombegrenzern eingesetzt wird. Yttrium wird zudem in Spezialgläsern, Automobilabgaskatalysatoren und neutronenabsorbierenden Materialien für Kernreaktoren verwendet.

Wichtige Verbindungen und ihre Verwendung

Yttriumoxid (Y2O3) ist die Hauptyttriumverbindung, verwendet als Zusatz in Seltenerd-Lumineszenzmaterialien und Strukturkeramik, und zudem als Entfärbungsmittel und Dotierstoff in optischem Glas. Yttriumchlorid (YCl3) ist ein Zwischenprodukt zur Herstellung von metallischem Yttrium und anderen Yttriumverbindungen und wird zudem in Katalysatoren und der organischen Syntheseforschung verwendet. Yttriumbariumcuprat (YBa2Cu3O7, oder YBCO) ist der repräsentative Hochtemperatur Supraleiter, der bei Flüssigstickstofftemperaturen arbeitet, verwendet in supraleitenden Dünnschichten, Bändern und der Forschung an starken Magneten, und ist das Kernmaterial zur Beherrschung der Hochtemperatur Supraleitung. Yttrium-Aluminium-Granat (YAG), also Y3Al5O12, ist das Wirtsmaterial für den gelben Leuchtstoff in weißen LEDs, wenn mit Cer dotiert; mit Neodym dotiert bildet es den Nd:YAG-Laserkristall, der breit in Industrie-, Medizin- und Forschungs-Lasern verwendet wird.

Elementgeschichte

Entdeckt 1794 von Gadolin, benannt nach dem schwedischen Dorf Ytterby. Kommt natürlich nur gebunden vor, hauptsächlich als Seltene-Erden-Mineralien.

Legierungen auf Basis dieses Elements (1)

Alle Legierungen anzeigen → YNi2

Verwandte Elemente

Sc · Scandium Ti · Titan (Element) V · Vanadium Cr · Chrom Mn · Mangan Fe · Eisen Co · Cobalt Ni · Nickel

Häufige FragenLong-Tail-Fragen · datenbasiert

Wie hoch ist der Schmelzpunkt von Yttrium?
1526 °C
Wie hoch ist der Siedepunkt von Yttrium?
2930 °C
Wie hoch ist die Dichte von Yttrium?
4.47 g/cm³
Welche Ordnungszahl und Kategorie hat Yttrium?
39 · Übergangsmetall
Aus welchem Mineral wird Yttrium hauptsächlich gewonnen?
Monazit, Xenotim
Wie hoch sind die Weltreserven von Yttrium?
1500000 tonnes Y2O3
Wie hoch ist die Jahresproduktion von Yttrium?
10000 tonnes Y2O3
Wofür wird Yttrium hauptsächlich verwendet?
Yttrium ist das 29. häufigste Element in der Erdkruste (häufiger als Blei oder Zinn) – aber seine Einordnung als „Seltenerde“ macht es zu einem kritischen Mineral für die Hightech-Fertigung. Seine einzigartige Kombinatio
Wer hat Yttrium wann entdeckt?
Johan Gadolin · 1794