Óxido de itrio (III)
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| Nombres | |
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| Nombre IUPAC Óxido de itrio (III). | |
| Otros nombres Itrio, trióxido de diitrio, sesquióxido de itrio | |
| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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| Araña química |
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| Tarjeta informativa de la ECHA | 100.013.849 |
| Número CE |
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Identificador de centro de PubChem |
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| Número RTECS |
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| UNIVERSIDAD |
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Panel de control CompTox ( EPA ) |
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| Propiedades | |
| Y2O3 | |
| Masa molar | 225,81 g/mol |
| Apariencia | Sólido blanco. |
| Densidad | 5,010 g/cm 3 , sólido |
| Punto de fusión | 2.425 °C (4.397 °F; 2.698 K) |
| Punto de ebullición | 4.300 °C (7.770 °F; 4.570 K) |
| insoluble | |
| +44,4·10 −6 cm3 /mol [ 1] | |
| Estructura | |
| Cúbico (bixbyita), cI80 [2] | |
| Ia 3 (Nº 206) | |
| Octaédrico | |
| Termoquímica | |
Entropía molar estándar ( S ⦵ 298 ) | 99,08 J/mol·K [3] |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | -1905,310 kJ/mol [3] |
Energía libre de Gibbs (Δ f G ⦵ ) | -1816,609 kJ/mol [3] |
| Peligros | |
| Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD Lo ( valor más bajo publicado ) | >10 000 mg/kg (rata, oral) >6000 mg/kg (ratón, oral) [4] |
| Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Sulfuro de itrio (III) |
Otros cationes | Óxido de escandio (III) , óxido de lutecio (III) |
Compuestos relacionados | Óxido de itrio, bario y cobre |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
El óxido de itrio , también conocido como itria , es Y2O3 . Es una sustancia sólida blanca y estable al aire .
La conductividad térmica del óxido de itrio es de 27 W/(m·K). [5]
Aplicaciones
Fósforos
El óxido de itrio se utiliza ampliamente para fabricar fósforos Eu:YVO4 y Eu: Y2O3 que dan el color rojo a los tubos de imagen de los televisores en color.
Láseres de itria
El Y2O3 es un material prometedor para láseres de estado sólido. En particular, los láseres con iterbio como dopante permiten un funcionamiento eficiente tanto en régimen continuo [6] como en régimen pulsado. [7] Con una alta concentración de excitaciones (del orden del 1%) y un enfriamiento deficiente, se produce la extinción de la emisión a frecuencia láser y la emisión de banda ancha de avalancha. [8] (Los láseres basados en itrio no deben confundirse con los láseres YAG que utilizan granate de itrio y aluminio , un cristal huésped ampliamente utilizado para dopantes de láser de tierras raras).
Iluminación a gas
El uso original del mineral itrio y el propósito de su extracción de fuentes minerales era como parte del proceso de fabricación de mantos de gas y otros productos para convertir las llamas de gases producidos artificialmente (inicialmente hidrógeno, más tarde gas de hulla, parafina u otros productos) en luz visible para el ser humano. Este uso es casi obsoleto: los óxidos de torio y cerio son los componentes más importantes de dichos productos en la actualidad.
Cerámica dental
El óxido de itrio se utiliza para estabilizar la zirconia en cerámicas dentales de última generación sin porcelana y sin metal. Se trata de una cerámica muy dura que se utiliza como material de base resistente en algunas restauraciones totalmente cerámicas. [9] La zirconia que se utiliza en odontología es óxido de zirconio que se ha estabilizado con la adición de óxido de itrio . El nombre completo de la zirconia que se utiliza en odontología es "zirconia estabilizada con itrio" o YSZ.
Filtros de microondas
El óxido de itrio también se utiliza para fabricar granates de itrio y hierro , que son filtros de microondas muy eficaces .
Superconductores
El Y 2 O 3 se utiliza para fabricar el superconductor de alta temperatura YBa 2 Cu 3 O 7 , conocido como "1-2-3" para indicar la relación de los componentes metálicos:
- 2 Y 2 O 3 + 8 BaO + 12 CuO + O 2 → 4 YBa 2 Cu 3 O 7
Esta síntesis normalmente se lleva a cabo a 800 °C.
Síntesis inorgánica
El óxido de itrio es un importante punto de partida para los compuestos inorgánicos. En la química organometálica, se convierte en YCl 3 en una reacción con ácido clorhídrico concentrado y cloruro de amonio .
Recubrimientos de alta temperatura
El Y2O3 se utiliza en recubrimientos y pastas especiales que pueden soportar altas temperaturas y actuar como barrera para metales reactivos como el uranio. [10]
Radiadores de calor
La NASA desarrolló un material al que denominó Solar White y que está explorando para utilizarlo como radiador en el espacio profundo, donde se espera que refleje más del 99,9% de la energía del sol (baja absorción de radiación solar y alta emisión de infrarrojos). [11] Una esfera cubierta con un revestimiento de 10 mm ubicada lejos de la Tierra y a 1 unidad astronómica del sol podría mantener las temperaturas por debajo de los 50 K. Uno de sus usos es el almacenamiento criogénico a largo plazo. [12]
Industria óptica
El óxido de itrio se utiliza para producir granates de itrio y hierro , que son filtros de microondas muy eficaces. [13] También se utiliza para crear fósforos rojos para pantallas LED y tubos de televisión, así como en recubrimientos antirreflectantes para mejorar la transmisión de la luz. [14] El itrio es necesario en la producción de láseres de granate de itrio y aluminio (YAG) , que se utilizan ampliamente en aplicaciones industriales y médicas. [15]
Ocurrencia natural
La itriaíta-(Y) , aprobada como nueva especie mineral en 2010, es la forma natural de la itria. Es extremadamente rara y se presenta como inclusiones en partículas de tungsteno nativas en un depósito de placer del río Bol'shaja Pol'ja ( en ruso : Большая Полья ), en los Urales prepolares de Siberia . Como componente químico de otros minerales, el óxido de itria fue aislado por primera vez en 1789 por Johan Gadolin a partir de minerales de tierras raras en una mina en la ciudad sueca de Ytterby , cerca de Estocolmo . [16]
Véase también
Referencias
- ^ "Manual de química y física 102.ª edición". CRC Press .
- ^ Yong-Nian Xu; Zhong-quan Gu; WY Ching (1997). "Propiedades electrónicas, estructurales y ópticas de la itria cristalina". Phys. Rev . B56 (23): 14993–15000. Código Bibliográfico :1997PhRvB..5614993X. doi :10.1103/PhysRevB.56.14993.
- ^ abc R. Robie, B. Hemingway y J. Fisher, “Propiedades termodinámicas de minerales y sustancias relacionadas a 298,15 K y 1 bar de presión y a temperaturas más altas”, US Geol. Surv., vol. 1452, 1978. [1]
- ^ "Compuestos de itrio (como Y)". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ PH Klein y WJ Croft (1967). "Conductividad térmica, difusividad y expansión de Y 2 O 3 , Y 3 Al 5 O 12 y LaF 3 en el rango de 77-300 K". J. Appl. Phys. 38 (4): 1603. Bibcode :1967JAP....38.1603K. doi :10.1063/1.1709730.
- ^ J. Kong; DYTang; B. Zhao; J.Lu; K.Ueda; H.Yagi; T.Yanagitani (2005). "Láser cerámico de Yb:Y2O3 bombeado por diodo de 9,2 W". Applied Physics Letters . 86 (16): 161116. Código Bibliográfico :2005ApPhL..86p1116K. doi : 10.1063/1.1914958 .
- ^ M. Tokurakawa; K. Takaichi; A. Shirakawa; K. Ueda; H. Yagi; T. Yanagitani; AA Kaminskii (2007). " Láser cerámico Yb 3+ :Y 2 O 3 bloqueado por modo de 188 fs bombeado por diodo". Appl. Phys. Lett . 90 (7): 071101. Código Bibliográfico :2007ApPhL..90g1101T. doi :10.1063/1.2476385.
- ^ J.-F.Bisson; D.Kouznetsov; K.Ueda; STFredrich-Thornton; K.Petermann; G.Huber (2007). "Conmutación de la emisividad y la fotoconductividad en cerámicas altamente dopadas de Yb 3+ :Y 2 O 3 y Lu 2 O 3 ". Appl. Phys. Lett . 90 (20): 201901. Bibcode :2007ApPhL..90t1901B. doi :10.1063/1.2739318.
- ^ Shen, James, ed. (2013). Cerámica avanzada para odontología (1.ª ed.). Ámsterdam: Elsevier/BH. pág. 271. ISBN 978-0123946195.
- ^ Padmanabhan, PVA; Ramanathan, S.; Sreekumar, KP; Satpute, RU; Kutty, TRG; Gonal, MR; Gantayet, LM (15 de diciembre de 2007). "Síntesis de polvo de óxido de itrio de grado de pulverización térmica y su aplicación para la deposición por pulverización de plasma". Química y física de materiales . 106 (2): 416–421. doi :10.1016/j.matchemphys.2007.06.027. ISSN 0254-0584.
- ^ Wilhite, Jarred; Wendell, Jason. "RECUBRIMIENTO TÉRMICO BLANCO SOLAR PARA SISTEMAS DE PROPULSIÓN CRIOGÉNICA" (PDF) . nasa.gov .
- ^ Youngquist, Robert (13 de mayo de 2016). «Superficies criogénicas selectivas - NASA». nasa.gov . Consultado el 27 de febrero de 2024 .
- ^ "Óxido de itrio". Stanford Advanced Materials . Consultado el 11 de agosto de 2024 .
- ^ Behrsing, T.; Deacon, GB (2014). "Capítulo 1 - La química de los metales de tierras raras, compuestos e inhibidores de corrosión". Inhibidores de corrosión basados en tierras raras . Woodhead Publishing. págs. 1–37. ISBN 978-0-85709-347-9.
- ^ Lu, Jianren; Ueda, Ken (2002). "Cerámicas nanocristalinas de granate de itrio y aluminio dopado con neodimio (Y3Al5O12): una nueva generación de materiales ópticos y láser de estado sólido". Journal of Alloys and Compounds . 341 (1–2): 220–225. doi :10.1016/S0925-8388(02)00083-X.
- ^ Mindat, http://www.mindat.org/min-40471.html
Enlaces externos
- Información sobre óxido de itrio en Webelements.
