Das Element Yttrium
Auf dieser Seite erfahren Sie mehr über das Seltenerdelement
Name: Yttrium
Symbol: Y
Ordnungszahl: 39
Dichte: 4,47 g/cm3
Schmelzpunkt: 1.522 °C
Siedetemperatur: 3.338 °C
Yttrium zählt zu den Übergangsmetallen im Periodensystem.
Einleitung
Vielfältige Anwendungsgebiete: Yttrium als Allrounder unter den Seltenen Erden
Yttrium ist trotz seiner vielfältigen Einsatzgebiete eines der weniger bekannten Elemente der Seltenen Erden. Die Bandbreite des Multitalents reicht von Lasern über Wasserstoffanwendungen bis hin zu Hochleistungskeramiken.
Yttrium verbessert die Eigenschaften von Spezialkeramik, so etwa die Resistenz gegenüber Hitze und physischer Beanspruchung.
Grube Ytterby: Fundstätte vieler Seltener Erden als Namensgeber
Seinen Namen verdankt Yttrium wie Ytterbium, Terbium und Erbium der Grube Ytterby, dem ersten Fundort der Minerale, die zur Entdeckung der einzelnen Vertreter der Seltenen Erden führten. So auch Gadolinit, in dem der finnische Chemiker Johan Gadolin Ende des 18. Jahrhunderts Yttrium nachweisen konnte. Die Gewinnung reinen Yttriums gelang dem schwedischen Chemiker Carl Gustav Mosander 1842.
Hauptanwendungsgebiete von Yttrium
Der Entdecker von Yttrium
Johan Gadolin wurde 1760 im schwedischen Åbo geboren, der heute in Finnland liegenden Stadt Turku. Internationale Bekanntheit erlangte er mit der Entdeckung der ersten Seltenerdverbindungen. Er war Professor für Chemie und ist der Namensgeber des Seltenerdelements Gadolinium.
Eigenschaften
Yttrium nimmt Ausnahmestellung ein
Yttrium ist ein weiches, silberfarbenes und glänzendes Metall. An der Luft ist das Element relativ beständig und bildet durch Oxidation eine Schutzschicht aus. Yttrium nimmt wie Scandium eine Ausnahmestellung unter den Elementen der Seltenen Erden ein, denn es gehört nicht zur Gruppe der LanthanoideEine Gruppe von 15 Elementen mit chemisch sehr ähnlichen Eigenschaften.. Aufgrund der ähnlichen Struktur verhält es sich chemisch jedoch wie diese und tritt in der Natur mit ihnen vergesellschaftet auf.
Anwendungsgebiete
Von Leuchtstofflampen über Medizintechnik bis zur Wasserstoff-Elektrolyse
Die Anwendungsgebiete für Yttrium sind vielfältig. So wird das Element in bestimmten Lasern eingesetzt, aber auch als Katalysator bei der Herstellung von Kunststoffen. In Zündkerzen und Leuchtstofflampen findet es ebenfalls Verwendung. Hauptsächlich kommt Yttrium jedoch in Verbindung mit Zirkoniumdioxid zum Einsatz, das zur Herstellung von Hochleistungskeramik dient. Diese Keramik wird aufgrund ihrer Hitzebeständigkeit und mechanischen Belastbarkeit unter anderem für bestimmte Wasserstoffbrennstoffzellen und Elektrolyseure zur Wasserstoffproduktion genutzt. Auch in der Medizintechnik wird diese Art der Keramik gebraucht, so etwa für künstliche Gelenke.
Keramik
Der Einsatz von Seltenen Erden macht aus dem Jahrtausende alten Werkstoff Keramik ein hochmodernes Material. Sie verbessern die Hitze- und Beanspruchungsresistenz. Eingesetzt werden moderne Keramiken unter anderem in medizinischen Implantaten und Brennstoffzellen.
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Katalysatoren
Katalysatoren erhöhen die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion und sind in vielen Industrien unverzichtbar. Im Autokatalysator werden Verbrennungsschadstoffe durch Katalyse in ungiftige Rückstände umgewandelt.
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Wasserelektrolyse
Durch Grünen Wasserstoff sollen energieintensive Industrien und der Schwerlastverkehr klimafreundlicher werden. Hergestellt wird er durch Wasserelektrolyse mittels Ökostrom. Der Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft steigert die Nachfrage nach Seltenen Erden für Elektrolyseure.
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Medizintechnik
Die Medizintechnik nutzt Seltene Erden für Diagnose und Behandlung: Röntgen, Dauermagneten in MRT-Geräten, Nuklearmedizin, Prothesen, Implantate und medizinische Laser.
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Vorkommen
Gemäßigte Nachfrage: Grüne Energiegewinnung könnte Bedarf steigen lassen
Die Karte weist die Regionen der Welt aus, in denen schwere Seltene Erden derzeit hauptsächlich abgebaut werden.
Bedarf an Yttrium wird Produktion wohl nicht übersteigen
Die Deutsche Rohstoffagentur DERA geht trotz der wachsenden Bedeutung der Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie und der Nachfrage nach Hochleistungskeramik davon aus, dass der Bedarf an Yttrium die Produktion nicht übersteigen wird. Anders würde sich die Situation gestalten, wenn bestehende oder neue Anwendungsgebiete in Konkurrenz zu dieser Technologie treten würden. Ein Risiko stellt hingegen die stark konzentrierte Produktion dar, insbesondere bei der Raffination besitzt China eine bedeutende Marktmacht.
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