Itrio: Propiedades, características y usos

itrio

El itrio es un elemento químico con el símbolo Y y el número atómico 39. Es un metal de transición plateado-metálico químicamente similar a los lantánidos y a menudo ha sido clasificado como un elemento de tierras raras.

El itrio casi siempre se encuentra en combinación con elementos lantánidos en minerales de tierras raras, y nunca se encuentra en la naturaleza como elemento libre.

Y es el único isótopo estable , y el único isótopo encontrado en la corteza terrestre .

Información del itrio

Fecha de descubrimiento1794
Descubierto porJohan Gadolin 
Origen del nombreEl itrio lleva el nombre de Ytterby, Suecia. 

Características del itrio

El itrio es un metal de transición suave, plateado metálico, brillante y altamente cristalino en el grupo 3. 

Como se esperaba por las tendencias periódicas, es menos electronegativo que su predecesor en el grupo, el escandio, y menos electronegativo que el siguiente miembro del período 5, el circonio; Además, es más electronegativo para su sucesor en su grupo, el lantano, superando en electronegatividad a los lantánidos posteriores debido a la contracción de los lantánidos.

El itrio es el primer bloque d elemento en el quinto período.

El elemento puro es relativamente estable en el aire en forma masiva, debido a la pasivación de un óxido protector ( Y2O3) que se forma en la superficie. Esta capa puede alcanzar un grosor de 10 µm cuando el itrio se calienta a 750 °C en vapor de agua. Sin embargo, cuando está finamente dividido, el itrio es muy inestable en el aire; las virutas o los giros del metal pueden inflamarse en el aire a temperaturas superiores a 400 °C.

El nitruro de itrio (YN) se forma cuando el metal se calienta a 1000 °C en nitrógeno.

Itrio en la tabla periódica

Grupo3
Período5
BloquearD
Número Atómico39
Valencia3
Estado de oxidación+3
Electronegatividad1,2
Radio covalente (Å)1,48
Radio iónico (Å)0,93
Radio atómico (Å)1,80
Configuración electrónica[Kr] 4d15s2 
Estado a 20 °Csólido
Punto de fusión1522 °C, 2772 °F, 1795 K
Punto de ebullición3345 °C, 6053 °F, 3618 K 
Primer potencial de ionización (eV)6,62
Densidad (g/ml)4,47
Masa atómica relativa (g/mol)88,906

Usos y aplicaciones del itrio

El itrio se usa a menudo en aleaciones, lo que aumenta la resistencia de las aleaciones de aluminio y magnesio.

También se usa como desoxidante para metales no ferrosos como el vanadio.

El itrio se usa como catalizador en la polimerización de etileno.

El itrio-90, un isótopo radiactivo, se usa en tratamientos para varios tipos de cáncer y se usa en agujas médicas de precisión para cortar los nervios transmisores de dolor en la médula espinal.

El óxido de itrio es el compuesto más importante de itrio. Se utiliza para fabricar el superconductor de alta temperatura YBCO (óxido de cobre de bario y itrio). Esta sustancia se vuelve superconductora a -178 oC (lo que significa que se puede mantener en un estado superconductor usando nitrógeno líquido, en lugar de ser más costosa y más difícil de manejar con helio líquido).

El óxido de itrio también se usa para hacer granates de hierro de itrio (Y3Fe5O12) que son filtros de microondas muy efectivos, bloquean algunas frecuencias de microondas y permiten que otros entren a través de dispositivos de comunicación como los satélites.

El itrio dopado con europio se utiliza para producir fósforos, que proporcionan el color rojo en los tubos de televisión en color.

Donde se encuentra el itrio

El itrio se encuentra en minerales de uranio y está presente en casi todos los minerales de “tierras raras”. Se recupera comercialmente mediante procesos de extracción líquido-líquido a contracorriente de arena de monazita y bastnaesita. El metal puede aislarse mediante la reducción del fluoruro con calcio metal.

El fosfato de itrio constituye aproximadamente el 50% del mineral xenotime. Otros minerales que contienen óxido de itrio en pequeñas cantidades son fergusonita y samarskita.

Países productores de itrio

El óxido de itrio se encuentra principalmente en el mineral de tierras raras Monazita y representa aproximadamente el 2.5% de él. Los principales países productores son China, Estados Unidos, Brasil e India.

Nivel de toxicidad del itrio

El itrio actualmente no tiene un papel biológico y puede ser altamente tóxico para los humanos y otros animales.

Los compuestos de itrio solubles en agua se consideran levemente tóxicos, mientras que sus compuestos insolubles no son tóxicos. 

En experimentos con animales, el itrio y sus compuestos causaron daño pulmonar y hepático, aunque la toxicidad varía con los diferentes compuestos de itrio. En ratas, la inhalación de citrato de itrio causó edema pulmonar y disnea, mientras que la inhalación de cloruro de itrio causó edema hepático, derrames pleurales e hiperemia pulmonar.

La exposición a compuestos de itrio en humanos puede causar enfermedad pulmonar. Los trabajadores expuestos al polvo de vanadato de europio y itrio en el aire experimentaron una leve irritación en los ojos, la piel y el tracto respiratorio superior, aunque esto puede ser causado por el contenido de vanadio y no por el itrio.

La exposición aguda a los compuestos de itrio puede causar dificultad para respirar, tos, dolor en el pecho y cianosis.

La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) limita la exposición al itrio en el lugar de trabajo a 1 mg/m3 durante un día laboral de 8 horas. 

El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) entregó un límite de exposición recomendado (REL)  de 1 mg/m3 durante una jornada laboral de 8 horas. 

A niveles de 500 mg/m3, el itrio es inmediatamente peligroso para la vida y la salud. El polvo de itrio es inflamable.

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