Ítrio

Ítrio
39 Y
Sc ↑ Y ↓ Lu Tabela periódica estrôncio ← ítrio → zircônio
Aparência
branco prateado
Propriedades gerais
Nome, símbolo, número	ítrio, Y, 39
Pronúncia	/ ɪ t r Eu ə m / TI -ree-əm
Categoria Metallic	de metal de transição
Grupo, período, bloco	3, 5, d
Peso atômico padrão	88,90585
Configuração eletrônica	[ Kr ] 4d 1 5s 2 2, 8, 18, 9, 2
História
Descoberta	Johan Gadolin (1794)
Primeiro isolamento	Carl Gustav Mosander (1840)
Propriedades físicas
Fase	sólido
Densidade (perto RT)	4,472 g · cm -3
Líquido densidade no pf	4,24 g cm -3 ·
Ponto de fusão	1799 K , 1526 ° C, 2779 ° F
Ponto de ebulição	3609 K, 3336 ° C, 6037 ° F
Calor de fusão	11,42 kJ mol -1 ·
Calor de vaporização	365 kJ mol -1 ·
Capacidade calorífica molar	26.53 J · · mol -1 K -1
Pressão de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k em T (K) 1883 2075 (2320) (2627) (3036) (3607)
Propriedades atômicas
Estados de oxidação	3, 2, 1 (óxido de fracamente básico)
Eletronegatividade	1,22 (escala de Pauling)
Energias de ionização	1a: 600 kJ mol -1 ·
	Segunda: 1180 kJ mol -1 ·
	3: 1980 kJ · mol -1
Raio atômico	180 pm
O raio de covalência	190 ± 19:00
Miscelânea
A estrutura de cristal	hexagonal repleto de perto
Ordenamento magnético	paramagnético
Resistividade elétrica	( RT) (α, poli) 596 Nco · m
Condutividade térmica	17,2 W · m -1 · K -1
Expansão térmica	( RT) (α, poli) 10,6 mm / (m · K)
Velocidade do som (haste fina)	(20 ° C) 3300 m · s -1
O módulo de Young	63,5 GPa
Módulo de cisalhamento	25,6 GPa
Massa de módulo	41,2 GPa
Rácio de Poisson	0,243
Dureza Brinell	589 MPa
Número de registo CAS	7440-65-5
A maioria dos isótopos estáveis
Ver artigo principal: Isótopos de ítrio
iso N / D meia-vida DM DE ( MeV) DP 87 Y syn 3,35 d ε - 87 Sr γ 0,48, 0,38 D - 88 Y syn 106,6 d ε - 88 Sr γ 1,83, 0,89 - 89 Y 100% 89 Y é estável com 50 neutrões 90 Y syn 2,67 d β - 2.28 90 Zr γ 2.18 - 91 Y syn 58,5 d β - 1.54 91 Zr γ 1.20 -

Ítrio é um elemento químico com o símbolo Y e número atômico 39. É um prateado-metálico de transição de metal quimicamente semelhantes para os lantanídeos e tem sido muitas vezes classificados como um " terra-rara ". ítrio é quase sempre encontrados combinados com os lantanídeos em e minerais das terras raras não se encontra na natureza como elemento livre. Sua única estável isótopo , ⁸⁹ Y, é também o seu isótopo única que ocorrem naturalmente.

Em 1787, Carl Axel Arrhenius descobriu um novo mineral perto Ytterby, na Suécia e nomeou- ytterbite, após a aldeia. Johan Gadolin descoberto óxido de ítrio em amostra de Arrhenius em 1789, e Anders Gustaf Ekeberg nomeado o novo óxido yttria. Elemental ítrio foi isolado pela primeira vez em 1828 por Friedrich Wöhler.

O uso mais importante de ítrio é na tomada de fósforos, como os vermelhos utilizados no aparelho de televisão tubo de raios catódicos (CRT) e em LEDs. Outros usos incluem a produção de eletrodos, electrólitos, filtros eletrônicos, lasers e supercondutores ; várias aplicações médicas; e como vestígios em vários materiais para melhorar suas propriedades. Ítrio não tem papel biológico conhecido, e exposição a compostos de ítrio pode causar doença pulmonar em humanos.

Características

Propriedades

Ítrio é um, prata metálico macio, brilhante e altamente cristalino metal de transição em grupo 3. Como esperado pela tendências periódicas, é menos electronegativo do que seu antecessor no grupo, escândio , mais eletronegativo que o seu sucessor no grupo, lantânio , e menos electronegativo que o próximo membro da período de 5, zircónio . O ítrio é o primeiro elemento d-bloco no quinto período.

O elemento puro é relativamente estável em ar em forma de massa, devido à passivação resultante da formação de um óxido de protecção (Y ₂ O ₃₎ película sobre a sua superfície. Este filme pode atingir uma espessura de 10 M, quando o ítrio é aquecida a 750 ° C em vapor de água . Quando finamente dividido, no entanto, ítrio é muito instável em ar; aparas ou aparas de metal podem inflamar-se ao ar a temperaturas superiores a 400 ° C. Nitreto de ítrio (SN) é formado quando o metal é aquecido a 1000 ° C em azoto .

Similaridade com os lantanídeos

As semelhanças de ítrio para os lantanídeos são tão fortes que o elemento tem sido historicamente agrupados com eles como um raro elemento terra, e sempre é encontrado na natureza juntamente com eles, minerais de terras raras.

Quimicamente, ítrio assemelha esses elementos mais estreitamente do que seu vizinho na tabela periódica, escândio , e se suas propriedades físicas foram plotados contra o número atômico em seguida, ele teria um número aparente de 64,5-67,5, colocando-o entre os lantanídeos gadolínio e érbio .

Muitas vezes também cai no mesmo intervalo de ordem de reação, assemelhando-se térbio e disprósio em sua reatividade química. O ítrio é tão perto em tamanho para o chamado "grupo do ítrio 'de iões lantanídeos pesados que, em solução, que se comporta como se fosse um deles. Mesmo que os lantanideos são uma linha mais abaixo na tabela periódica de ítrio, a semelhança em raio atómico pode ser atribuído ao contração dos lantanídeos.

Uma das poucas diferenças notáveis entre a química de ítrio e dos lantanídeos que é que o ítrio é quase exclusivamente trivalente , ao passo que cerca de metade dos lantanídeos que podem ter outras três valências.

Os compostos e reacções

Como um metal de transição trivalente, ítrio forma vários compostos inorgânicos , em geral, o estado de oxidação de +3, dando-se todos os seus três elétrons de valência. Um bom exemplo é óxido de ítrio (III) (Y ₂ O _3), também conhecido como óxido de ítrio, um de seis coordenar sólido branco.

Ítrio forma um insolúvel em água- flúor, hidróxido , e oxalato, mas a sua brometo, cloreto, iodeto, nitrato e sulfato são todos solúveis em água. O Y ³⁺ ião é incolor em solução por causa da ausência de electrões na d e f conchas de elétrons.

A água reage facilmente com ítrio e dos seus compostos para formar Y ₂ O _3. Concentrado nítrico e ácidos fluorídrico não atacam rapidamente ítrio, mas outros ácidos fortes fazer.

Com halogênios , formulários de ítrio tri-halogenetos tais como fluoreto de ítrio (III) (YF _3), ítrio (III) cloreto de (YCL _3), e brometo de ítrio (III) (YBR ₃₎ a temperaturas acima de aproximadamente 200 ° C. Da mesma forma, carbono , fósforo , selénio , silício e enxofre todas as formas compostos binários com ítrio a temperaturas elevadas.

Organoyttrium química é o estudo dos compostos que contêm ligações carbono-ítrio. Alguns destes são conhecidos por terem ítrio no estado de oxidação 0. (O estado 2 tem sido observada em derrete cloreto, e um em grupos de óxido na fase gasosa.) Alguns reacções de trimerização foram observados usando compostos organoyttrium como catalisadores. Estes compostos usar YCL ₃ como um material de partida, que por sua vez é obtido a partir de Y ₂ O ₃ e concentrado ácido clorídrico e de cloreto de amónio.

Hapticity é como um grupo de átomos adjacentes de um ligando são coordenados a um átomo central; isso é indicado pelo eta personagem grego, η. Complexos de ítrio foram os primeiros exemplos de complexos onde ligantes carboranyl eram obrigados a ⁰ anúncio centro -Metal através de um -hapticity η ^7. A vaporização do grafite intercalação compostos de grafite-Y ou graphite- Y ₂ O _3, conduz à formação de fulerenos endohedral como Y @ C _82. Electron estudos de ressonância de spin indicou a formação de Y ³⁺ e C ₍₈₂₎ ^3- pares de iões. O carbonetos Y ₃ C, Y ₂ C, e YC ₂ podem cada hidrolisam para formar hidrocarbonetos.

Nucleosynthesis e isótopos

Ítrio no Sistema Solar foi criado através de nucleossíntese estelar, principalmente pelo s-processo (≈72%), mas também pela r-processo (≈28%). O processo-r consiste em rápida captura de neutrões de elementos mais leves durante supernovas explosões. O s-processo é um processo lento nêutrons captura de elementos mais leves dentro pulsantes vermelhas gigantes estrelas.

Mira é um exemplo do tipo de estrela gigante vermelha onde a maior parte do ítrio no sistema solar foi criado.

Isótopos ítrio estão entre os produtos mais comuns da fissão nuclear do urânio ocorrendo em explosões nucleares e reatores nucleares. Em termos de gestão do lixo nuclear, os isótopos mais importantes de ítrio são ⁹¹ Y e Y ^90, com uma meia-vida de 58,51 dias e 64 horas, respectivamente. Embora ⁹⁰ Y tem a sua meia-vida curta, ele existe em equilíbrio secular com o seu isótopo pai de longa duração, estrôncio-90 ⁽⁹⁰ Sr), com uma meia-vida de 29 anos.

Todos os três elementos do grupo têm um estranho número atômico , e, portanto, eles têm alguns estáveis isótopos . Scandium tem um isótopo estável , ea própria ítrio tem apenas um isótopo estável, Y ^89, que é também o seu único que ocorrem naturalmente um. No entanto, o lantanídeos terras raras conter elementos de número atômico e até mesmo muitos isótopos estáveis. Ítrio-89 está pensado para ser mais abundantes do que de outro modo seria, devido em parte ao processo s, o que permite tempo suficiente para isótopos criadas por outros processos para se decompõem por emissão de elétrons (nêutrons → próton). Um tal processo tende a favorecer lenta com isótopos números de massa atómica (A = prótons mais nêutrons) em torno de 90, 138 e 208, que têm invulgarmente estáveis os núcleos atômicos com 50, 82, e 126 nêutrons, respectivamente. ⁸⁹ Y tem um número de massa perto de 90 e tem 50 nêutrons em seu núcleo .

Foram observados pelo menos 32 isótopos sintéticas de ítrio, e estes variam em número de massa atómica de 76 a 108. A menos estável destes é Y ¹⁰⁶ com uma meia-vida de> 150 NS ⁽⁷⁶ Y tem uma meia-vida de> 200 ns) e o mais estável é Y ⁸⁸ com uma meia-vida de 106,626 dias. Além dos isótopos ⁹¹ Y, ⁸⁷ Y, ⁹⁰ Y e, com uma meia-vida de 58,51 dias, 79,8 horas e 64 horas, respectivamente, todos os outros isótopos têm semi-vidas de menos do que um dia, e a maioria das pessoas tem meia vidas de menos do que uma hora.

Ítrio isótopos com números de massa igual ou inferior a 88 decadência principalmente por emissão de pósitrons (protões → nêutrons) para formar estrôncio ( Z = 38) isótopos. Isótopos ítrio com números de massa igual ou superior a 90 decadência principalmente por emissão de elétrons (prótons nêutrons →) para formar zircônio (Z = 40) isótopos. Isótopos com números de massa igual ou superior a 97 também são conhecidos por ter caminhos de decaimento menores de β- adiada emissão de nêutrons.

Ítrio tem pelo menos 20 isômeros metaestáveis ou excitados que variam em número de massa de 78 a 102. Vários estados de excitação têm sido observados por ⁸⁰ Y e ⁹⁷ Y. Enquanto a maioria dos isómeros de ítrio são esperados a ser menos estáveis do que os seus estado fundamental, ^78m Y, Y ^{84m, 85m} Y, ^96m Y, ^98m1 Y, Y ^{100m, 102m} e Y têm meias-vidas mais longas do que os seus estados fundamentais, como estes isômeros decadência por decaimento beta, em vez de transição isomérica.

História

Em 1787, tenente do exército ea tempo parcial químico Carl Axel Arrhenius encontrou uma pesada pedra preta em uma antiga pedreira, perto da aldeia sueca de Ytterby (agora parte do Arquipélago de Estocolmo). Pensando que era um desconhecido mineral que contém o elemento recém-descoberto de tungstênio , ele nomeou-ytterbite e enviaram amostras a diversos químicos para análise posterior.

Johan Gadolin descoberto óxido de ítrio.

Johan Gadolin no Universidade de Abo identificado um novo óxido ou " terra "em amostra de Arrhenius em 1789, e publicou sua análise concluída em 1794. Anders Gustaf Ekeberg confirmou que isso, em 1797, e nomeou os novos yttria óxido. Nas décadas após Antoine Lavoisier desenvolveu a primeira definição moderna de elementos químicos , acreditava-se que terras poderiam ser reduzidos aos seus elementos, o que significa que a descoberta de uma nova terra era equivalente à descoberta do elemento interior, que neste caso seria tem sido ítrio.

Em 1843, Carl Gustaf Mosander descobriram que as amostras de óxido de ítrio continha três óxidos: branco óxido de ítrio (óxido de ítrio), amarelo óxido de térbio (confusamente, este foi chamado de 'érbia' na época) e cor-de-rosa óxido de érbio (chamado 'térbia' na época). Uma quarta óxido, óxido de itérbio, foi isolado em 1878 por Jean Charles Galissard de Marignac. Novos elementos viria a ser isolado a partir de cada um desses óxidos, e cada elemento foi nomeado, de alguma forma, depois de Ytterby, a vila perto da pedreira de onde foram encontrados (ver itérbio , térbio , e érbio ). Nas décadas seguintes, sete outros metais novas foram descobertas em "yttria de Gadolin". Desde ítria era um mineral e depois de tudo não é um óxido, Martin Heinrich Klaproth rebatizou- gadolinite em honra de Gadolin.

Ítrio metal foi isolado pela primeira vez em 1828, quando Friedrich Wöhler anidro aquecido cloreto de ítrio (III) com de potássio :

Ycl ₃ + ₃ K → 3 KCl + Y

Até o início da década de 1920, o símbolo químico Yt foi usado para o elemento, após o qual Y entrou em uso comum.

Em 1987, óxido de cobre ítrio bário foi encontrado para atingir supercondutividade de alta temperatura. Foi apenas o segundo material conhecido para expor essa propriedade, e foi o primeiro material conhecido para atingir a supercondutividade acima da (economicamente importante) ponto de ebulição do nitrogênio.

Ocorrência

Cristais xenotime contêm ítrio.

Abundância

O ítrio é encontrado na maioria minerais de terras raras, bem como alguns de urânio minérios, mas nunca é encontrado na natureza como elemento livre. Cerca de 31 ppm de crosta da Terra é ítrio, tornando-se o elemento mais abundante 28 lá, e 400 vezes mais comum do que a prata . O ítrio é encontrado no solo em concentrações entre 10 e 150 ppm (média de peso seco de 23 ppm) e em água do mar a 9 ppt. Amostras de rochas lunares coletadas durante o americano Projecto Apollo têm um teor relativamente elevado de ítrio.

Ítrio não tem nenhum papel biológico conhecido, embora seja encontrado na maioria, se não todos, os organismos e tende a concentrar-se no fígado, rim, baço, pulmões e ossos de seres humanos. Não é normalmente tão pouco como 0,5 miligramas encontrado dentro do corpo humano; humano leite materno contém 4 ppm. Ítrio podem ser encontrados em plantas comestíveis, em concentrações entre 20 ppm e 100 ppm (peso fresco), com couve possuindo a maior quantidade. Com até 700 ppm, as sementes de plantas lenhosas têm concentrações mais elevadas conhecidas.

Produção

A semelhança química de ítrio com os lantanídeos leva-la para ser enriquecido pelos mesmos processos e acaba em minérios contendo lantanídeos, formando minerais de terras raras. Uma ligeira separação é reconhecida entre a luz (TRL) e os pesados elementos de terras raras (ETRP), mas essa separação nunca é completa. O ítrio é concentrada no grupo ETRP em virtude de seu tamanho iónico, embora tenha uma menor massa atômica.

Um pedaço de ítrio. O ítrio é difícil de separar de outros metais de terras raras.

Há quatro principais fontes de REE:

• Minérios contendo carbonato e fluoreto, como o ETRL bastnäsite ([(Ce, La, etc.) (CO ₃₎ F]) contêm uma média de 0,1% de ítrio em comparação com 99,9% para os 16 outros REE. A principal fonte para bastnäsite da década de 1960 à década de 1990 foi a Mountain Pass mina de terras raras na Califórnia, tornando os Estados Unidos o maior produtor de REEs durante esse período.
• Monazita ([( Ce , La , etc.) PO _4]), o que é principalmente fosfato, é um depósito de areia de aluvião que é criado pela separação gravitacional e transporte de granito corroído. Monazite como um minério ETRL contém 2% (ou 3%) de ítrio. Os maiores depósitos foram encontrados na Índia e no Brasil no início do século 20, fazendo com que estes dois países, os maiores produtores de ítrio na primeira metade daquele século.
• Xenotime, um fosfato REE, é o minério de ETRP principal contendo até 60% de ítrio como fosfato de ítrio (YPO _4). A maior mina para este mineral é o Depósito Bayan Obo na China, tornando a China o maior exportador para ETRP desde o encerramento da mina Mountain Pass na década de 1990.
• Argilas de absorção de iões ou argilas Lognan são os produtos de intemperismo de granito e conter apenas 1% da REE. O concentrado de minério final pode conter até 8% do ítrio. Ion argilas de absorção são geralmente extraído no sul da China. O ítrio também é encontrada em samarskite e fergusonite.

Um método para obter ítrio puro a partir de minérios mistos de óxido é para dissolver o óxido de ácido sulfúrico e por isso fraccionar permuta iónica cromatografia . Com a adição de o ácido oxálico, o oxalato de itrio precipita. O oxalato é convertido no óxido de aquecimento sob oxigénio. Ao fazer reagir o óxido de ítrio resultante com fluoreto de hidrogénio, fluoreto de ítrio é obtido. Usando sais de amónio quaternário como extractores, ítrio prefere manter-se na fase aquosa: quando o contra-ião é o nitrato, os lantanídeos leves são removidas, mas em que o contra-ião tiocianato é, os lantanídeos pesados são removidos. Sais de ítrio de 99,999% de pureza são obtidos. Na situação normal, em que o ítrio é dois terços de uma mistura pesada-lantanídeo, existe uma vantagem para consegui-lo para fora do sistema o mais rapidamente possível, para facilitar a separação dos restantes elementos.

Produção mundial anual de óxido de ítrio tinha atingido 600 toneladas de 2001, com reservas estimadas em 9 milhões de toneladas. Apenas algumas toneladas de ítrio de metal são produzidas a cada ano, reduzindo fluoreto de ítrio a uma esponja metálica com cálcio magnésio liga. A temperatura de um forno de arco acima de 1600 ° C é suficiente para fundir o ítrio.

Aplicações

Consumidor

O ítrio é um dos elementos utilizados para tornar a cor vermelha em Televisores CRT.

Ítrio (Y ₂ O ₃₎ pode servir como rede hospedeira de dopagem com Eu ³⁺ cações, bem como Reagente para ganhar dopado ítrio ortovanadato Y VO _4: Eu ³⁺ ou sulfureto de óxido de ítrio Y ₂ O ₂ S: Eu ³⁺ fósforos que dão a cor vermelha em tubos de imagem de televisão a cores, embora a cor vermelha em si é realmente emitida a partir do európio, enquanto o ítrio recolhe a energia do canhão de elétrons e passa para o fósforo. Compostos ítrio pode servir como treliças de acolhimento por doping com diferentes lantanídeos cátions. Além Eu3 ⁺ também Tb ³⁺ pode ser usado como um agente de dopagem levando a verde luminescência. Ítria também é usado como um sinterização aditivo na produção de porosa nitreto de silício e como um material de partida comum para ambos ciência de materiais e para a produção de outros compostos de ítrio.

Ítrio compostos são utilizados como um catalisador para etileno polimerização. Como um metal, que é usado nos eléctrodos de alguns de alto desempenho velas de ignição. O ítrio também é utilizado na fabricação de Camisas de para propano lanternas como um substituto para o tório , que é radioactivo.

Usos em desenvolvimento incluem zircônia estabilizada com ítrio em particular como um eletrólito sólido e como um sensor de oxigênio em sistemas de exaustão de automóveis.

Granadas

Nd: YAG haste de laser, 0,5 cm de diâmetro.

O ítrio é utilizado na produção de uma grande variedade de granadas sintéticas, e ítria é usado para fazer granadas de ferro ítrio (Y ₃ Fe ₅ O ₁₂ ou YIG), que são muito eficazes microonda filtros. Ítrio, ferro , alumínio , e gadolínio granadas (por exemplo, Y ₃ (Fe, Al) ₅ O ₁₂ e Y ₃ (Fe, Ga) ₅ O ₁₂₎ tem importantes magnéticos propriedades. YIG é também muito eficaz como um transmissor de energia acústica e transdutor. Granadas ítrio-alumínio (Y ₃ Al ₅ O ₁₂ ou YAG) tem uma dureza de 8,5 e também é usado como um pedras preciosas em jóias (simulado diamantes .) cério dopado com ítrio alumínio granada (YAG: Ce) cristais são usados como fósforos para fazer branco LEDs.

YAG, ítrio, fluoreto de lítio ítrio (LiYF _4), e ortovanadato de ítrio (YVO ₄₎ são usados em combinação com dopantes tais como neodímio , érbio , itérbio em near- infravermelhos lasers . YAG têm a capacidade de operar em alta potência e são usadas para perfurar e cortar metal. Os cristais individuais de YAG dopado são normalmente produzidas pelo Processo Czochralski.

Potenciador de materiais

Pequenas quantidades de ítrio (0,1 a 0,2%) foram usadas para reduzir os tamanhos de grão de crómio , molibdénio , titânio e zircónio . É também utilizado para aumentar o força de alumínio e magnésio ligas. A adição de ítrio de ligas geralmente melhora a trabalhabilidade, adiciona resistência à alta temperatura de recristalização e aumenta significativamente a resistência a alta temperatura oxidação (ver grafite nódulo discussão abaixo).

Ítrio pode ser usado para desoxidar vanádio e outros metais não ferrosos. Ítria é utilizado para estabilizar o forma cúbica da zircônia para uso em jóias.

Ítrio foi estudada para possível uso como um nodulizer em fazer ferro fundido nodular, que aumentou ductilidade (a formas de grafite nódulos compactos em vez de flocos para formar ferro fundido nodular). O óxido de ítrio também poderá ser utilizado em cerâmicos e de vidro fórmulas, uma vez que tem um elevado ponto de fusão e conferir resistência ao choque e baixa características de expansão térmica. É, portanto, utilizado no lentes da câmera.

Médico

O isótopo radioactivo ítrio-90 é usado em medicamentos, tais como Ítrio Y 90-DOTA-Tyr3-octreotide e Ítrio Y ibritumomab tiuxetano 90 para o tratamento de vários cancros , incluindo linfoma, cancros da leucemia, do ovário, colo-rectal, pancreático, e osso. Ele funciona através da adesão a anticorpos monoclonais, que por sua vez se ligam a células cancerosas e matá-los via intenso β-radiação do ítrio-90 (ver Terapia de anticorpos monoclonais).

Agulhas feitas de ítrio-90, que pode cortar mais precisamente do que os bisturis, têm sido usados para cortar a dor-de transmissão nervos na espinal medula, e ítrio-90 também é utilizado para transportar para fora radionuclídeo sinovectomia no tratamento das articulações inflamadas, especialmente nos joelhos, nas pessoas que sofrem de condições tais como a artrite reumatóide.

Um laser de ítrio-alumínio-granada dopado com neodímio foi usado em um radical experimental, assistida robô- prostatectomia em caninos, numa tentativa de reduzir nervo colateral e danos no tecido, enquanto que as dopado com érbio estão a começar a ser usado no desgaste da pele cosmético.

Supercondutores

YBCO supercondutor

Ítrio foi utilizado no ítrio óxido de bário cobre (YBa ₂ Cu ₃ O _7, também conhecido como 'YBCO' ou '1-2-3') supercondutor desenvolvido no Universidade do Alabama e do University of Houston em 1987. Este supercondutor operado a 93 K, notável porque este é acima ponto de ebulição do nitrogênio líquido (77,1 K). À medida que o preço de azoto líquido é menor do que a de hélio líquido, que deve ser usado para os supercondutores metálicos, os custos de funcionamento iria diminuir.

O material supercondutor real é muitas vezes escrito como YBa ₂ Cu ₃ O _7-d, em que d deve ser inferior a 0,7 para o material a supercondutor. A razão para isto ainda não é claro, mas sabe-se que as vagas ocorrer apenas em certos locais no cristal, os planos de óxido de cobre e cadeias, dando origem a um estado de oxidação peculiar dos átomos de cobre, que de alguma forma leva ao supercondutor comportamento.

A teoria da supercondutividade baixa temperatura tem sido bem compreendido desde o Teoria BCS foi apresentada em 1957. Baseia-se em uma peculiaridade da interação entre dois elétrons em uma estrutura de cristal. No entanto, a teoria BCS não explica a supercondutividade de alta temperatura, e seu mecanismo exato ainda é um mistério. O que se sabe é que a composição dos materiais de óxido de cobre deve ser precisamente controlada se é supercondutividade a ocorrer.

O material criado foi um preto e verde, multi-cristal, mineral multi-fase. Os investigadores estão a estudar uma classe de materiais conhecidos como perovskites que são misturas alternativas de estes elementos, na esperança de, eventualmente, desenvolver uma prática supercondutor de alta temperatura.

Precauções

Os compostos solúveis em água de ítrio é considerado ligeiramente tóxico, enquanto que os seus compostos insolúveis são não-tóxicos. Em experimentos com animais, ítrio e seus compostos causado pulmão e fígado danos, embora a toxicidade varia com diferentes compostos de ítrio. Em ratos, a inalação de citrato de ítrio causada edema pulmonar e dispneia, enquanto que a inalação de cloreto de ítrio causou edema hepático, derrames pleurais e hiperemia pulmonar.

A exposição aos compostos de itrio nos seres humanos podem causar doença pulmonar. Os trabalhadores expostos a poeiras no ar ítrio európio vanadate experiente olho leve, pele e irritação do trato respiratório superior, embora este pode ter sido causado pelo vanádio conteúdo ao invés de o ítrio. A exposição aguda a compostos de ítrio pode causar falta de ar, tosse, dor no peito, e cianose. NIOSH recomenda um limite médio de 1 mg ponderada no tempo / m ³ e um IPVS de 500 mg / m ^3. Poeira ítrio é inflamável.