இட்ரியம் (Y) - பண்புகள், வினைகள் & பயன்பாடுகள்

அறிமுகம்: இட்ரியம் ஏன் முக்கியமானது

இட்ரியம் (Y) ஒரு வெள்ளி நிற உலோக அருமண் தனிமம் ஆகும், இருப்பினும் வேதியியல் ரீதியாக இது ஒரு பொதுவான இடைநிலை உலோகம் போல செயல்படுகிறது. அதன் தனித்துவமான ஒளியியல் மற்றும் எலக்ட்ரான் பண்புகள் காரணமாக மேம்பட்ட பொருள் அறிவியல் மற்றும் எலக்ட்ரானிக்ஸில் இது மிக முக்கியமானது. இதன் சேர்மங்கள் துடிப்பான வண்ணக் காட்சிகள் முதல் உயர்-வெப்பநிலை மீக்கடத்திகள் மற்றும் சிறப்பு மருத்துவ சிகிச்சைகள் வரையிலான தொழில்நுட்பங்களில் ஒருங்கிணைந்த பகுதியாகும்.

CBSE/JEE விரைவு திருத்தக் குறிப்புகள்

• குறியீடு: Y
• அணு எண்: 39
• அணு நிறை: 88.905 u (அல்லது g/mol)
• தொகுதி: 3
• வரிசை: 5
• தொகுதி: d-தொகுதி தனிமம்
• வகைப்பாடு: இடைநிலை உலோகம், ஒத்த வேதியியல் பண்புகள் காரணமாக பெரும்பாலும் அருமண் தனிமங்களுடன் (லாந்தனைடுகள்) தொகுக்கப்படுகிறது.
• மிகவும் பொதுவான ஆக்சிஜனேற்ற நிலை: +3
• இணைதிறன்: 3

எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் பிணைப்பு நடத்தை

அடிப்படை நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு

இட்ரியம் (Y) இன் அடிப்படை நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு: $[Kr] 4d^1 5s^2$

அயனியாக்கம்

இட்ரியம் அதன் இரண்டு $5s$ எலக்ட்ரான்களையும் ஒற்றை $4d$ எலக்ட்ரானையும் எளிதில் இழந்து நிலையான $+3$ ஆக்சிஜனேற்ற நிலையை அடைகிறது. இது Y$^\{3+\}$ அயனியை உருவாக்குகிறது, இது கிரிப்டான் ([Kr]) ஐப் போன்ற ஒரு மந்த வாயு அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது மிகவும் நிலையானது.

பிணைப்பு நடத்தை

• அயனிப் பிணைப்பு: இட்ரியம் முக்கியமாக அதன் +3 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையில் அயனிச் சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது. Y$^\{3+\}$ அயனி எதிர் அயனிகளுடன் இணைந்து நிலையான உப்புகளை உருவாக்குகிறது (எ.கா., YCl₃, Y₂O₃).
• அயனிச் சேர்ம வேதியியல்: Y$^\{3+\}$ அயனிகள் லூயிஸ் அமிலங்களாக செயல்பட்டு, பல்வேறு ஈந்தணைவிகளுடன் ஈதல் சகப்பிணைப்பு அணைவுச் சேர்மங்களை உருவாக்குகின்றன.

முக்கியமான வேதியியல் வினைகள்

1. காற்று/ஆக்சிஜனுடன் வினை

இட்ரியம் காற்றில் மெதுவாக மங்கி, இட்ரியம் ஆக்சைடு என்ற ஒரு பாதுகாப்பு அடுக்கை உருவாக்குகிறது. இது அதிக வெப்பநிலையில் ஆக்சிஜனில் எளிதில் எரிகிறது.

$4Y(s) + 3O_2(g) \xrightarrow\{\Delta\} 2Y_2O_3(s)$ (இட்ரியம் ஆக்சைடு அல்லது இட்ரியா)

2. நீருடன் வினை

இட்ரியம் குளிர்ந்த நீருடன் மெதுவாகவும், சூடான நீருடன் விரைவாகவும் வினைபுரிந்து இட்ரியம் ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுவை உற்பத்தி செய்கிறது.

$2Y(s) + 6H_2O(l) \xrightarrow\{\} 2Y(OH)_3(aq) + 3H_2(g)$

3. அமிலங்களுடன் வினை

இட்ரியம் வலிமையான கனிம அமிலங்களில் எளிதில் கரைந்து இட்ரியம்(III) உப்புகளையும் ஹைட்ரஜன் வாயுவையும் உற்பத்தி செய்கிறது.

$2Y(s) + 6HCl(aq) \xrightarrow\{\} 2YCl_3(aq) + 3H_2(g)$ (இட்ரியம் குளோரைடு)

4. ஹாலஜன்களுடன் வினை

இட்ரியம் ஹாலஜன்களுடன் வினைபுரிந்து முஹாலஜனைகளை உருவாக்குகிறது.

$2Y(s) + 3Cl_2(g) \xrightarrow\{\} 2YCl_3(s)$ (இட்ரியம் குளோரைடு)

தொழில்துறை மற்றும் உயிரியல் முக்கியத்துவம்

தொழில்துறை முக்கியத்துவம்

• பாஸ்பர்கள்: இட்ரியம் ஆக்சைடு (Y₂O₃) மற்றும் இட்ரியம் வனாடேட் (YVO₄), யூரோபியம் கலக்கப்பட்டு, பழைய CRT தொலைக்காட்சிகளிலும், நவீன LED விளக்குகளிலும் வண்ண திருத்தத்திற்காக சிவப்பு பாஸ்பர்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• லேசர்கள்: இட்ரியம் அலுமினியம் கார்னெட் (YAG) படிகங்கள் ($Y_3Al_5O_\{12\}$), குறிப்பாக நியோடிமியம் (Nd:YAG லேசர்கள்) அல்லது எர்பியம் (Er:YAG லேசர்கள்) கலக்கப்பட்டவை, தொழில்துறை, மருத்துவம் மற்றும் அறிவியல் பயன்பாடுகளுக்கான உயர்-சக்தி லேசர்களில் முக்கியமான கூறுகள் ஆகும்.
• மீக்கடத்திகள்: இட்ரியம் பேரியம் காப்பர் ஆக்சைடு (YBCO, $YBa_2Cu_3O_7$), “1-2-3” மீக்கடத்தி என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது உயர்-வெப்பநிலை மீக்கடத்தி ஆகும், மின் பரிமாற்றம் மற்றும் காந்தத் தூக்குதல் ஆகியவற்றில் சாத்தியமான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.
• செராமிக்ஸ்: இட்ரியா-நிலைப்படுத்தப்பட்ட சிர்கோனியா (YSZ) என்பது அதிக வலிமை கொண்ட, உயர்-வெப்பநிலை செராமிக் ஆகும், இது பல் உள்வைப்புகள், ஆக்சிஜன் சென்சர்கள் மற்றும் திட ஆக்சைடு எரிபொருள் செல்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• உலோகக் கலவைகள்: குறைந்த அளவிலான இட்ரியம், அலுமினியம் மற்றும் மெக்னீசியம் உலோகக் கலவைகளின் வலிமை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்தும்.
• வினையூக்கி: இட்ரியம் சேர்மங்கள் பல்வேறு வேதியியல் செயல்முறைகளில் வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

உயிரியல் முக்கியத்துவம்

• கதிர்வீச்சு சிகிச்சை: ரேடியோஐசோடோப் இட்ரியம்-90 ($^\{90\}Y$) கல்லீரல் புற்றுநோய் மற்றும் ஹாட்ஜ்கின் அல்லாத லிம்போமா உள்ளிட்ட சில புற்றுநோய்களுக்கான இலக்கு உள் கதிர்வீச்சு சிகிச்சையிலும், கண்டறியும் இமேஜிங்கிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• பல் மருத்துவம்: இட்ரியா-நிலைப்படுத்தப்பட்ட சிர்கோனியா (YSZ) பல் மருத்துவத்தில் நீடித்த மற்றும் அழகியல் பல் கிரீடங்கள், பாலங்கள் மற்றும் உள்வைப்புகள் தயாரிப்பதற்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• இட்ரியத்திற்கு மனிதர்களிலோ அல்லது பிற உயிரினங்களிலோ அறியப்பட்ட உயிரியல் பங்கு எதுவும் இல்லை. தனிம இட்ரியம் குறைந்த நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டிருந்தாலும், அதன் சேர்மங்களை கவனமாக கையாள வேண்டும்.