ايتريم ( Yttrium ) :
نمايي از عنصر ايتريوم
ايتريم عنصري با درخشندگي نقره اي متاليک است . اين عنصر در سال 1790 توسط دانشمند فللاندي Johann Gadolin کشف گرديد . ايتريم در هوا مشتعل مي شود . در سنگهاي ماه هم ايتريم وجود دارد .
Ytterby يک روستايي در کشور سوئد در نزديکي منطقه Vauxholm است. Ytterby منطقه اي است که داراي معدن شن و ماسه است که در اين معادن عناصر کمياب و ديگر کانيها يافت مي شود. نامهاي ايتريم و اربيم و تربيم از اين منطقه گرفته شده است.
منابع تشکيل دهنده ايتريم درنزديکي همه کانيهاي کمياب يافت مي شود. آناليزهاي نمونه هاي سنگي در ماه توسط آپولو نشان داده است که در ماه به نسبت ميزان ايتريم بالاست. همچنين اين عنصر در کاني مونازيت ماسه اي حدود 3 درصد وجود دارد و در bastnasite حدود 0.2 درصد موجود مي باشد. Wohler در سال 1828 ميزان ناخالص عنصر ايتريم را از واکنش کلريد آهيدروس با پتاسيم به دست آورد. ترکيب تجاري اين عنصر از واکنش فلوريد با فلز کلسيم به دست مي آيد. اين عنصر همچنين از روشهاي ديگري نيز به دست مي آيد.
ايتريم در هوا عنصر نسبتاً پايداري است. براده هاي اين فلز در هوا قابل اشتعال هستند اگر درجه حرارت از 400 درجه بيشتر شود.
اکسيد ايتريم يکي از مهمترين ترکيبات ايتريم است که کاربرد وسيعي هم در صنايع دارد. از اين عنصر براي نور و رنگ قرمز تيوپ ها ي نوري در تلويزيون استفاده مي شود. از اين عنصر براي فيلترهاي مايکروويو نيز استفاده مي شود.
ايتريم آهندار، که فرمول آن Y3Fe5O12 است داراي خصوصيات مغناطيسي هستند. ايتريم آهندار داراي خصوصيات فرستنده و ترانسفورماتور براي انرژي هاي صوتي است. اين ترکيب داراي سختي 8.5 است که براي مصارف جواهرسازي کاربرد دارد. مقدار کمي ايتريم مي تواند براي کاهش سايز کروم، موليبدن، زيرکون و تيتان و براي افزايش استحکام و مقاومت ترکيبات آلومينيوم و منيزيم کاربرد دارد.
از اين فلز براي دي اکسيد کردن واناديم و ديگر فلزات غير آهني استفاده مي شود. اين فلز همچنين داراي استفاده هسته اي نيز مي باشد. يکي از ايزوتوپهاي مهم ايتريم ، ايتريم 90 مي باشد که کاربرد هسته اي ايتريم به اين ايزوتوپ برمي گردد. ايتريم براي ساخت قالبهاي چدني نيز کاربرد دارد. اين فلز مثل آهن خاصيت مفتول شدن دارد.
ايتريم همچنين براي سيستمهاي ليزري و به عنوان کاتاليزور براي واکنشهاي پليمريزاسيون اتيلن کاربرد دارد.
همچنين براي صنايع سراميک و شيشه مورد استفاده قرار مي گيرد همچنين اکسيد اين عنصر داراي نقطه ذوب بالا و مقاوم در برابر شوک حرارتي است.
ايزوتوپهاي طبيعي ايتريم شامل 89Y است. نوزده ايزوتوپ ديگر ناپايدار نيز از اين عنصر وجود دارد.
فلز ايتريم با خلوص 99.9% براي استفاده هاي تجاري داراي قيمت 75 دلار در هر اونس است.
عنصر ايتريوم در طبيعت اثرات ايتريم بر روي سلامتي ايتريم يکي از عناصر شيميايي کمياب است که در خانه و در وسايلي مانند تلويزيون رنگي، لامپهاي فلورسنت،
لامپهاي ذخيره انرژي و شيشه يافت مي شود. کليه عناصر شيميايي نادر، ويژگيهاي تقريبا مشابهي دارند. ايتريم در طبيعت به ندرت و به مقدار بسيارکم يافت مي شود. ايتريم تنها در دو نوع کاني مختلف يافت مي شود.کاربردهاي ايتريم در حال افزايش است زيرا ايتريم براي تويلد کاتاليزورو صيقل دادن شيشه مناسب است. وجود ايتريم در محيط کار خطرناک است زيرا از طريق هوا استنشاق مي شود. استنشاق طولاني مدت آن سبب ايجاد حباب در ريه مي شود. به علاوه ايتريم سبب سرطان هم مي شود و تنفس آن احتمال بروز سرطان ريه را افزايش مي دهد. و در نهايت تجمع ايتريم در بدن براي کبد مضر است.
اثرات ايتريم بر روي محيط زيست ايتريم در اثر توليد نفت در محيط زيست و در مکانهاي مختلف پراکنده مي شود. به علاوه وقتي لوازم منزل بيرون ريخته مي شوند هم ايتريم وارد محيط زيست مي شود. ايتريم به تدريج در خاک تجمع مي يابد و در نهايت غلظت آن در بدن انسان، جانوران و ذرات خاک افزايش مي يابد. در جانوران دريايي، ايتريم باعث آسيب غشاي سلولي
مي شود و روي توليد مثل و عملکرد سيستم عصبي اثر منفي مي گذارد.
ساختار بلوري عنصر ايتريوم
خواص فيزيکي و شيميايي عنصر ايتريم :
عدد اتمي: 39
جرم اتمي:88.9059
نقطه ذوب : C° 1522
نقطه جوش : C° 3345
شعاع اتمي :  2.27
ظرفيت: 3
رنگ: سفيد نقره اي
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 3
انرژي يونيزاسيون : Kj/mol 600
شکل الکتروني: Kr]5s14d1]
شعاع يوني :  0.9
الکترونگاتيوي: 1.22
حالت اکسيداسيون: 3
دانسيته: 4.472
گرماي فروپاشي : Kj/mol 11.4
گرماي تبخير : Kj/mol 363
مقاومت الکتريکي : Ohm m 0.000000602
گرماي ويژه: J/g Ko 0.3
دوره تناوبي:5
شماره سطح انرژي : 5
اولين انرژي : 2
دومين انرژي : 8
سومين انرژي : 18
چهارمين انرژي : 9
پنجمين انرژي : 2
ايزوتوپ :
ايزوتوپ نيمه عمر
Y-86 14.74 ساعت
Y-87 3.35 روز
Y-88 106.6 روز
Y-89 پايدار
Y-90 2.67 روز
Y-90m 3.19 ساعت
Y-91 58.51 روز
Y-91m 49.71 دقيقه
Y-92 3.54 ساعت
Y-93 10.2 ساعت
اشکال ديگر :
دي هيدريد ايتريم YH2 و تري هيدريد ايتريم YH3
اکسيد ايتريم Y2O3
کلريد ايتريم YCl3
منابع : کاني هاي مونازيت ، زنوتايم و ايتريک
کاربرد : در توليدات فسفر ، توليد رنگ قرمز در صفحه تلويزيون ، اکسيد آهن و اکسيد ايتريم سازنده بلورهاي
گارنت هستند . در لنز دوربين هاي ليزري و تهيه آجر نسوز به کار مي رود .


اکسید ایتریم Y۲O۳:

اکسید ایتریم (III) (به انگلیسی: Yttrium(III) oxide) با فرمول شیمیایی Y۲O۳ یک ترکیب شیمیایی است. که جرم مولی آن ۲۲۵٫۸۱ g/mol می‌باشد. شکل ظاهری این ترکیب، جامد زرد در دمای زیر −۳۶°C است.
خصوصیات
فرمول شیمیایی    
Y2O3
جرم مولی    
‎ 225.81 g/mol
شکل ظاهری     White solid.
چگالی     5.010 g/cm³, solid
دمای ذوب    
‎2425 °C
دمای جوش    
‎4300 °C
محلول در آب     insoluble
محلول در الکل
اسید     soluble
ساختار
ساختار بلوری     دستگاه بلوری مکعبی (bixbyite), cI80[۱]
گروه فضایی     Ia-3, No. 206
شکل هندسی     Octahedral
خطرات
طبقه‌بندی EU     None listed.
شماره ایمنی     Not hazardous
شماره نگهداری     S24/25
ترکیبات مرتبط
کاتیون‌های دیگر     اسکاندیوم اکسید,اکسید لانتان
ترکیبات مرتبط     ایتربیم باریم مس اکسید


اتصال زيرکونيا به فولاد زنگ‌نزن:

در يک تحقيق نانو به بررسي اتصال زيرکونيا به فولاد زنگ‌نزن با روش تف‌جوشي همزمان پرداخته شد. براي انجام اين کار، از زيرکونياي پايدار شده با ايتريا و فولاد زنگ نزن 430 به‌عنوان مواد اوليه استفاده گردید. با توجه به اختلاف دماي تف‌جوشي دو ماده و سطوح آزاد محدود ذرات ميکرومتري که باعث محدوديت قابل توجه در ايجاد باندهاي موثر بين فلز و سراميک پرداخته شد، از نانوپودر زيرکونيا به عنوان جزء سراميکي استفاده گرديد.

همچنين عوامل موثر در ايجاد اتصال فلز/ سراميک در فرآيند تف‌جوشي را نيز بررسي شده است.
نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد که اتصال مستقيم زيرکونيا به فولاد زنگ‌نزن به روش تف‌جوشي همزمان امکان‌پذير است. آزمون استحکام برشي نيز حاكي از آن است که استحکام فصل مشترک در تف‌جوشي تحت خلاء، نسبت به آرگون بالاتر است. هر چند که نتايج بررسي ترموديناميک، حاکي از عدم امکان اکسيداسيون کروم در فصل مشترک اتصال است، بررسي‌هاي ميکروسکوپي و آناليزهاي ترکيبي نشان مي‌دهد که کروم با نفوذ به فصل مشترک و جدايش از فولاد، نقش به‌سزايي در ايجاد اتصال ايفا مي‌كند. در محيط خلاء نيز، کروم عمدتاً با نفوذ از فاز بخار و نفوذ سطحي روي سطوح آزاد زيرکونيا تجمع مي‌كند. همچنين ايجاد فاز مايع در حين تف‌جوشي، موجب بهبود ترشوندگي سطح زيرکونيا، تسريع نفوذ در فصل مشترک و نفوذ مذاب در بين ذرات زيرکونيا و ايجاد قفل‌هاي مکانيکي مي‌گردد. دست‌يابي به ريزساختاري ريزدانه در جزء زيرکونيا (nm160~) از ديگر ويژگي‌هاي دوجنسي‌هاي توليد شده است.
در اين پژوهش، با به‌کارگيري پودرهايي در ابعاد نانو، نه تنها موانع ايجاد اين نوع اتصالات با روش تف‌جوشي هم‌زمان مرتفع گرديده، بلکه نهايتاً ساختاري نانومتري با خواص مکانيکي قابل قبول نيز حاصل شده و امکان توليد انبوه فراهم شده‌است.
براي مطالعه ميکروسکوپي فصل مشترک اتصال و بررسي واکنش و نفوذ در اين منطقه از آزمون‌هاي HRSEM، EPMA، HRTEM و Micro-Focused XRD بهره گرفته شده‌است.
استحکام برشي فصل مشترک نيز اندازه‌گيري شده و از شبيه‌سازي تنش‌هاي پسماند حرارتي و مطالعه ترموديناميک فصل مشترک براي تحليل نتايج به دست آمده استفاده شده‌است.

در صنایع بیومتریال برای افزایش استحکام استخوان و دندان و در tbc برایپایداری دمایی زیرکنیا از ایتریا استفاده می گردد.

برای مثال ترکیب زیر حاصل واکنشی است که ترکیب نهایی دارای پایداری بالاتری می باشد و یکی از ابر رسانا ها  در 800 درجه سانتیگراد می باشد.لامپ تصویر تلویزیون و فیلتر مکروویو و لیزر دیگر موارد استفاده از ترکیبات ایتریا می باشد.

2 Y2O3 + 8 BaO + 12 CuO + O2 → 4 YBa2Cu3O7