Ossido di ittrio

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Ossido di ittrio
Struttura dell'ossido di ittrio(III)
Nome IUPAC
triossido di diittrio
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareY2O3
Massa molecolare (u)225,81 g/mol
Aspettosolido bianco-grigiastro
Numero CAS1314-36-9
Numero EINECS215-233-5
PubChem159374
SMILES
[O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)5,0 (20 °C)
Indice di rifrazione1,931[1]
Solubilità in acqua(20 °C) insolubile
Temperatura di fusione2.410 °C (2.683 K)
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)-1905,310[2]
ΔfG0 (kJ·mol−1)-1816,609[2]
S0m(J·K−1mol−1)99.08[2]
Indicazioni di sicurezza
Frasi H---
Consigli P---[3]

L'ossido di ittrio, noto anche come ittria,[4][5] è l'ossido dell'ittrio con formula Y2O3. A temperatura ambiente si presenta come un solido grigio-bianco inodore.

Proprietà[modifica | modifica wikitesto]

L'ossido di ittrio ha cristalli cubici con costante di reticolo a = 10,6018(7) Å[1]. Il suo simbolo di Pearson è cI80[6] e il suo gruppo spaziale è Ia3 (gruppo n° 206). La conduttività termica dell'ossido di ittrio è [7].

Usi[modifica | modifica wikitesto]

Fosfori[modifica | modifica wikitesto]

L'ossido di ittrio è ampiamente utilizzato per produrre i fosfori Eu:YVO4 (ittrio ortovanadato) e Eu:Y2O3 che davano il colore rosso negli schermi a tubo catodico della TV a colori[senza fonte].

Laser a ittrio[modifica | modifica wikitesto]

L'ossido di ittrio è un potenziale materiale per laser a stato solido. In particolare, i laser con itterbio come drogante consentono il funzionamento efficiente sia in funzionamento continuo[8] che in regime pulsato[9]. Ad alta concentrazione di eccitazioni (dell'ordine dell'1%) e scarso raffreddamento, avviene l'estinzione dell'emissione a frequenza laser e l'emissione a valanga a banda larga[10]. (I laser a base di ittrio non devono essere confusi con i laser YAG che utilizzano granato di ittrio e alluminio, un cristallo ampiamente utilizzato per droganti laser di terre rare).

Illuminazione a gas[modifica | modifica wikitesto]

L'uso originale del minerale ittrio e lo scopo della sua estrazione da fonti minerali era parte del processo di fabbricazione di manti gassosi e altri prodotti per accendere le fiamme dei gas prodotti artificialmente (inizialmente idrogeno, successivamente gas di carbone, paraffina o altri prodotti) nella luce visibile dall'uomo. Questo uso è quasi obsoleto: al giorno d'oggi il diossido di torio e l'ossido di cerio(III) sono componenti largamente più utilizzati di tali prodotti.

Ceramica dentale[modifica | modifica wikitesto]

L'ossido di ittrio viene utilizzato per stabilizzare la zirconia nelle ceramiche dentali prive di metallo e ceramica di ultima generazione. Si tratta di una ceramica molto dura utilizzata come materiale di base resistente in alcuni restauri in ceramica integrale[11]. La zirconia utilizzata in odontoiatria è l'ossido di zirconio che è stato stabilizzato con l'aggiunta di ossido di ittrio. Il nome completo della zirconia utilizzata in odontoiatria è "zirconia stabilizzata con ittrio" o YSZ.

Filtri per microonde[modifica | modifica wikitesto]

L'ossido di ittrio viene anche usato per produrre granati di ferro di ittrio, che sono filtri per microonde molto efficaci.

Superconduttori[modifica | modifica wikitesto]

L'ossido di ittrio viene utilizzato per realizzare il superconduttore ad alta temperatura YBa2Cu3O7, noto come "1-2-3" per indicare il rapporto tra i costituenti metallici:

Questa sintesi è tipicamente condotta a 800 °C.

Sintesi inorganica[modifica | modifica wikitesto]

L'ossido di ittrio è un importante punto di partenza per i composti inorganici. Per la chimica organometallica viene convertito in cloruro di ittrio (YCl3) in una reazione con acido cloridrico concentrato e cloruro di ammonio.

In natura[modifica | modifica wikitesto]

L'yttrialite-(Y), approvato come nuova specie minerale nel 2010, è la forma naturale dell'ittrio. È estremamente raro, si trova come inclusioni in particelle di tungsteno autoctone in un deposito alluvionale del fiume Bol'shaja Pol'ja in Siberia. Come componente chimico di altri minerali, l'ossido di ittrio fu isolato per la prima volta nel 1789 da Johan Gadolin da minerali di terre rare in una miniera nella città svedese di Ytterby, vicino a Stoccolma[1].

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b c (EN) Mindat, http://www.mindat.org/min-40471.html. URL consultato il 18 dicembre 2021.
  2. ^ a b c (EN) R. Robie, B. Hemingway e J. Fisher, Thermodynamic Properties of Minerals and Related Substances at 298.15K and 1bar Pressure and at Higher Temperatures (PDF), in US Geol. Surv., vol. 1452, 1978.
  3. ^ scheda dell'ossido di ittrio su IFA-GESTIS Archiviato il 16 ottobre 2019 in Internet Archive.
  4. ^ ìttria in Vocabolario - Treccani, su treccani.it. URL consultato l'8 marzo 2022.
  5. ^ (EN) D. W. Stacy e D. R. Wilder, The Yttria-Hafnia System, in Journal of the American Ceramic Society, vol. 58, n. 7-8, 1975-07, pp. 285–288, DOI:10.1111/j.1151-2916.1975.tb11476.x. URL consultato l'8 marzo 2022.
  6. ^ (EN) Yong-Nian Xu, Zhong-quan Gu e W.Y. Ching, Electronic, structural, and optical properties of crystalline yttria, in Phys. Rev., B56, n. 23, 1997, pp. 14993–15000, DOI:10.1103/PhysRevB.56.14993.
  7. ^ (EN) P.H. Klein e W.J. Croft, Thermal conductivity , Diffusivity, and Expansion of Y2O3, Y3Al5O12, and LaF3 in the Range 77-300 K, in J. Appl. Phys., vol. 38, n. 4, 1967, p. 1603, DOI:10.1063/1.1709730.
  8. ^ (EN) J. Kong, D.Y. Tang, B. Zhao, J. Lu, K. Ueda, H. Yagi e T. Yanagitani, 9.2-W diode-pumped Yb:Y2O3 ceramic laser, in Applied Physics Letters, vol. 86, n. 16, 2005, p. 161116, DOI:10.1063/1.1914958.
  9. ^ (EN) M. Tokurakawa, K. Takaichi, A. Shirakawa, K. Ueda, H. Yagi, T. Yanagitani e A.A. Kaminskii, Diode-pumped 188 fs mode-locked Yb3+:Y2O3 ceramic laser, in Appl. Phys. Lett., vol. 90, n. 7, 2007, p. 071101, DOI:10.1063/1.2476385.
  10. ^ (EN) J.F. Bisson, D. Kouznetsov, K. Ueda, S.T. Fredrich-Thornton, K. Petermann e G. Huber, Switching of emissivity and photoconductivity in highly doped Yb3+:Y2O3 and Lu2O3 ceramics, in Appl. Phys. Lett., vol. 90, n. 20, 2007, p. 201901, DOI:10.1063/1.2739318.
  11. ^ (EN) James Shen, Advanced ceramics for dentistry, 1ª ed., Amsterdam, Elsevier/BH, 2013, p. 271, ISBN 978-01-23-94619-5.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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