इट्रियम मूलद्रव्य

इट्रियम हे गट ३ मधील धातुरूप संक्रमणी मूलद्रव्य आहे. या मूलद्रव्याची रासायनिक संज्ञा Y अशी आहे. याचा अणुक्रमांक ३९ असून अणुभार ८८·९०५ इतका आहे.

इतिहास : जे. गॅडोलिन यांनी १७९४ मध्ये इट्रियमाचा शोध लावला. त्यांनी स्वीडनमधील इटर्बी येथे सापडलेल्या एका खनिजामधून एक नवीन मृत्तिका शोधून काढली. ती इट्रियम आहे अशी त्यांची समजूत झाली. परंतु प्रत्यक्षात ती मृत्तिका म्हणजे ऑक्साइडांचे मिश्रण होते. मात्र या नव्या मृत्तिकेपासून सी. जी. मूसांडर यांनी १८४२ मध्ये इट्रियम ऑक्साइड वेगळे काढले व १८४३ मध्ये इट्रियम धातू जवळजवळ शुद्ध स्वरूपात मिळविला.

आढळ : जड विरल मृत्तिकांच्या धातुपाषाणात इट्रियम आढळते. त्यांच्यामधील त्याचे प्रमाण विरल मृत्तिकांपैकी सिरियमाच्या खालोखाल असते. त्यांपैकी गॅडोलिनाइट, यूक्सेनाइट, झेनोटाइम व समर्स्काइट हे महत्त्वाचे धातुपाषाण होत. अणुकेंद्रीय भंजनाने (फुटण्यामुळे) निर्माण झालेल्या पदार्थांमध्येही इट्रियम आढळते.

नैसर्गिकरीत्या आढळणाऱ्या इट्रियमाच्या समस्थानिकाचा अणुभार (वस्तुमान क्रमांक) ८९ आहे. इट्रियमाचे सु. ३३ समस्थानिक ज्ञात आहेत. या समस्थानिकांचा अर्धायुकाल ४१ मिलिसेकंदापासून (Y-१०८) १०६.६३ दिवसापर्यंत (Y-८८) आढळून येतो.

निर्मिती : इट्रियमाचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करण्यासाठी आयन (विद्युत् भारित अणू, रेणू वा अणुगट) विनिमय तंत्राचा उपयोग करतात. तिच्या निर्जल हॅलाइडांचे, क्षारीय (अल्कलाइन) किंवा क्षारीय मृत्तिका धातूंच्या (कॅल्शियम, स्ट्राँशियम, बेरियम व रेडियम या धातूंच्या) द्वारे, ऊष्मीय क्षपण करूनही हा धातू तयार करतात.

 

इट्रियम : भौतिक गुणधर्म

भौतिक गुणधर्म : इट्रियम हा रुपेरी, तन्य (ductile) व अतिशय विक्रियाशील धातू आहे. इट्रियमामध्ये आल्फा आणि बीटा अशी बहुरूपता आढळून येते.

रासायनिक गुणधर्म : इट्रियमची पाण्याशी विक्रिया होऊन हायड्रोजन निर्माण होतो. इट्रियमाची सौम्य अम्लांसोबत विक्रिया होते. हायड्रोफ्ल्युओरिक अम्लासोबत अविद्राव्य इट्रियम फ्ल्युओराइडचा (YF3 ) संरक्षक थर तयार होत असल्याने या अम्लासह इट्रियमाची विक्रिया होत नाही. इट्रियमाच्या तुकड्यांचे हवेमध्ये सहज ज्वलन होते. इट्रियम हवेत चटकन गंजतो.

इट्रियमाच्या व विरल मृत्तिका गटातील (अणुक्रमांक ५७ ते ७१ असलेल्या) मूलद्रव्यांच्या रासायनिक गुणधर्मांमध्ये खूप साम्य असल्यामुळे या मूलद्रव्याचा विरल मृत्तिका गटातच समावेश करतात. परंतु तो खरा विरल मृत्तिका नाही, कारण इलेक्ट्रॉन संरूपणाबाबत इट्रियम व इतर विरल मृत्तिका यांच्यात भिन्नता आहे.

 

 

 

इट्रियम : इतर संयुगे

संयुगे : इट्रियमाची इट्रियम ऑक्साइड (Y2O3), इट्रियम सल्फेट [Y2 (SO4)3], इट्रियम क्लोराइड (YCl3) यांसारखी पांढरी लवणे आहेत. या लवणांच्या वर्णहीन विद्रावांमध्ये वर्णपटाच्या जंबुपार (ultraviolet), दृश्य किंवा अवरक्त (infrared) भागांमध्ये एकमेकांपासून सुट्या अशा शोषणरेषा दिसत नाहीत. Y+3 हा आयन प्रतिचुंबकीय (निर्वातापेक्षा कमी चुंबकीय पार्यता असलेला) असतो.

इट्रियमची जलविद्राव्य संयुगे काही प्रमाणात विषारी असतात. या संयुगांच्या संपर्कात आल्यास खोकला तसेच श्वास घेण्यास अडथळा येणे अशी लक्षणे दिसून येतात.

 

 

 

 

उपयोग : धातुवैज्ञानिक क्रियांमध्ये इट्रियमचा उपयोग होतो. तसेच अणुकेंद्रीय विक्रियक (अणुभट्टी), रंगीत दूरचित्रवाणी, रडार, संदेशवहन पद्धती, कर्करोग चिकित्सा इत्यादींमध्ये इट्रियम वापरतात. उत्प्रेरक (catalyst) म्हणून इट्रियमच्या संयुगांचा उपयोग करतात.

इट्रियम ॲल्युमिनियम गार्नेटचे (YAG) इतर विरल मृत्तिकेसह प्रलेपन (doping) करून लेसरमध्ये वापरतात. कृत्रिम रत्नांमध्ये इट्रियम आयर्न गार्नेटचा (YIG) वापर करतात. लोहयुक्त आणि लोहविरहित मिश्रधातूंची गंजरोधकता आणि ऑक्सिडीकरण रोधकता वाढवण्यासाठी  मिश्रधातू पूरक घटक (alloying addition) म्हणून इट्रियम वापरतात.

 

संदर्भ :

• Hampel, C. A. Rare Metals Handbook, London, 1961.

• https://www.chemistrylearner.com/yttrium.html