钇[yǐ](英文:Yttrium)是一种化学元素,符号为Y,原子序数为39,为第五周期第IIIB族元素,属于稀土金属。钇的摩尔质量为88.90g/mol,原子体积为33.7cm3/mol,原子密度为4.47g/cm3,核外电子排布为[Kr]4d15s2‘,在自然界中主要以+3价态存在。钇在自然界中仅存在一种稳定的同位素89Y,此外还有30种放射性同位素以及16种同质异能素。钇产品在发光材料、超导材料、冶金行业、生物医疗、耐火陶瓷材料等领域具有广泛的运用。[1][2][3][4] 发现历史
1787年,业余矿物学家、瑞典陆军中尉阿伦尼乌斯(Carl Axel Arrhenius)在瑞典首都斯德哥尔摩附近的伊特比(Ytterby)村发现一种黑石,1794年,芬兰化学家加多林(J.Godolin)从此矿物中分离出一种新的土性化合物,其含量达 38%,并根据矿石原产地是伊特比而将这种土性化合物称为“钇土”(yttria)。为了纪念加多林的贡献,该矿石被称为硅铍钇矿。随后,安德斯·古斯塔夫·埃克贝格(Anders Gustav Ekeberg)在此矿物中发现了一种新元素,将其命名为 Yteelium,这是人类最早确定的稀土元素。1803 年,德国人克莱普罗斯 (MHKaproth)、瑞典人贝采里乌斯(J.J.Berzelius)和希辛格尔 (WHisinger)在其他矿石中发现了第二种稀土元素,它们将其命名为“铈[shì]土”(ceria)。在之后的100余年里,人们发现“钇土”和“铈土”并非单一元素,而是混合氧化物。随着工艺的进步,人们逐渐从“钇土”和“铈土”中分离和鉴定出剩余的14个稀土元素。此外,“钇土”和“铈土”并非是稀有元素的单质,而是它们的氧化物。1945年,最后一个稀有金属钜(Pm)于美国发现,所有稀土元素被确定下来。[5][6][7][4] 分布存在
钇在地壳中的丰度为0.0028,排在所有元素的第30位,在稀土元素中仅次于铈,排在第二位。在自然界中,钇与其余稀土元素紧密结合,共同赋存于相同的矿物中,主要有三种形态。第一种为独立稀土矿物,如氟[fú]碳矿、独居石等,主成分为稀土元素;第二种为含有稀土元素的其余矿物如磷灰石、萤石等,第三种矿物中,稀土元素主要以离子状态吸附。世界上已知的稀土矿物约有 150 种之多,而含有稀元素的矿物有 250种以上。不同种类的矿物中各类稀土元素的配分差异较大。元素钇在磷钇矿、褐钇铌[ní]矿中含量较高,这些矿物也是提取金属钇的主要原料。[8][9][10]