氢化钇 | 13598-57-7

• 物质功能分类: 无机化工 - 单质
• 分子结构分类: 无机化合物 - 均相金属化合物 - 均相过渡金属化合物
• 中文名称: 氢化钇
• 中文别名: 钇柱；钇棒；钇；金属镧；金属钇；钇粉；钇箔；钇块
• 英文名称: yttrium
• CAS: 13598-57-7；7440-65-5
• 化学式: Y
• 分子量: 88.9059
• InChiKey: VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  1522 °C (lit.)
• 沸点：
  3338 °C (lit.)
• 密度：
  4.469 g/mL at 25 °C (lit.)
• 闪点：
  470℃
• 溶解度：
  与H2O反应；溶于稀酸溶液
• 暴露限值：
  ACGIH: TWA 2 ppm; STEL 4 ppmOSHA: TWA 2 ppm(5 mg/m3)NIOSH: IDLH 25 ppm; TWA 2 ppm(5 mg/m3); STEL 4 ppm(10 mg/m3)
• 物理描述：
  Soft silvery-white metal in bulk. Dark-gray to black odorless powder. Mp: 1509°C; bp 2927°C. Density: 4.47 g cm-3 at 20°C. May irritate the respiratory tract if inhaled as a powder. May irritate the digestive tract if swallowed. Vapors may cause dizziness or suffocation.
• 颜色/状态：
  Iron-gray, lustrous powder; darkens on exposure to light
• 气味：
  Odorless
• 蒸汽压力：
  0 mm Hg (approx) (NIOSH, 2016)

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.0
• 重原子数：
  1
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

ADMET

毒理性

• 暴露途径

吸入，吞食，皮肤和/或眼睛接触

inhalation, ingestion, skin and/or eye contact

来源:The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)

毒理性

• 症状

眼睛刺激；在动物中：肺部刺激；眼睛损伤；可能的肝脏损害

irritation eyes; In Animals: pulmonary irritation; eye injury; possible liver damage

来源:The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)

毒理性

• 靶器官

眼睛、呼吸系统、肝脏

Eyes, respiratory system, liver

来源:The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)

毒理性

• 副作用

职业性肝毒素 - 第二性肝毒素：在职业环境中的毒性效应潜力是基于人类摄入或动物实验的中毒案例。

Occupational hepatotoxin - Secondary hepatotoxins: the potential for toxic effect in the occupational setting is based on cases of poisoning by human ingestion or animal experimentation.

来源:Haz-Map, Information on Hazardous Chemicals and Occupational Diseases

毒理性

• 解毒与急救

基本治疗：建立专利气道。如有必要，进行吸痰。观察呼吸不足的迹象，如有需要，协助通气。通过非循环呼吸面罩以10至15升/分钟的速度给予氧气。监测肺水肿，如有必要进行治疗……。监测休克，如有必要进行治疗……。预见并处理癫痫发作……。对于眼睛污染，立即用水冲洗眼睛。在运输过程中，用生理盐水连续冲洗每只眼睛……。不要使用催吐剂。对于摄入，如果患者能吞咽、有强烈的干呕反射且不流口水，则用水冲洗口腔，并给予5毫升/千克，最多200毫升的水进行稀释……。在去污后，用干燥的无菌敷料覆盖皮肤烧伤……。/毒药A和B/

Basic treatment: Establish a patent airway. Suction if necessary. Watch for signs of respiratory insufficiency and assist ventilations if needed. Administer oxygen by nonrebreather mask at 10 to 15 L/min. Monitor for pulmonary edema and treat if necessary ... . Monitor for shock and treat if necessary ... . Anticipate seizures and treat if necessary ... . For eye contamination, flush eyes immediately with water. Irrigate each eye continuously with normal saline during transport ... . Do not use emetics. For ingestion, rinse mouth and administer 5 mL/kg up to 200 mL of water for dilution if the patient can swallow, has a strong gag reflex, and does not drool ... . Cover skin burns with dry sterile dressings after decontamination ... . /Poison A and B/

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

安全信息

• 职业暴露等级：
  C
• 职业暴露限值：
  TWA: 1 mg/m3 [*Note: The REL also applies to other yttrium compounds (as Y).]
• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  8
• 立即威胁生命和健康浓度：
  500 mg Y/m3

制备方法与用途

钇的简介

钇为银白色至深灰色或黑色固体，有时呈灰色粉末状。它无臭且属于元素周期表中第III-B组的过渡金属元素。尽管与稀土金属极为相似，并常伴生发现于稀土矿中，但因其在元素周期表中的位置而被列为稀土元素第二行（周期5）的第一元素。

发现历史

钇由瑞典化学家加多林于1794年首次发现，以位于Ytterby镇的矿物命名。莫桑德在1843年进一步确定了氧化钇由三种氧化物组成，并指出钇存在于所有稀土中。工业上生产的钇纯度一般不低于93.4%，主要杂质为其他稀土元素、钙（1.6%）、铁（0.05%）、铜（0.1%）和钽或钨（1%），也可生产更高纯度的钇。

主要用途

金属钇在多个领域拥有广泛应用，例如用作激光材料、微波技术和声能转换；还用于制作彩色电视机荧光粉等。具体应用包括：

• 钇是钢铁及有色合金的重要添加剂。
• 含有6%钇和2%铝的氮化硅陶瓷材料可用于制造发动机部件。
• 使用400瓦钕钇铝石榴石激光束进行大型构件加工如钻孔、切削和焊接等。
• 由Y-Al石榴石单晶片构成的电子显微镜荧光屏，其荧光亮度高且抗高温和机械磨损性能良好。
• 高钇结构合金适用于航空及对低密度和高熔点有要求的场合。
• 掺钇SrZrO3高温质子传导材料用于燃料电池、电解池及氢溶解度高的气敏元件生产。

制备

钇是地球上较丰富的元素之一，但从其矿物中提取较为困难。主要从独居石中回收，经过磁性分离和浮选工艺后，再进行铁交换置换，结合氟离子结合与钙还原过程可制得高纯度钇。目前常用的方法包括碱金属均匀还原法和氩气气氛下使用钙还原氯化钇或氟化钇。

特性

• 毒性：高毒
• 储运特性：须与其他氧化剂分开存放
• 灭火方法：不燃
• 职业卫生标准：TWA 1 毫克/立方米; STEL 2 毫克/立方米

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  氢化钇 在 Br₂ 、 THF 作用下， 以 四氢呋喃 为溶剂， 生成
  参考文献：
  名称：

  Wu, Jiejun; Boyle, Timothy J.; Shreeve, Julie L., Inorganic Chemistry, 1993, vol. 32, # 7, p. 1130 - 1134

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  氟化钇 在 Mg 作用下， 以 neat (no solvent) 为溶剂， 以67%的产率得到氢化钇
  参考文献：
  名称：

  Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: Sc: MVol.C3, 6.2.5.2.1.4.2, page 150 - 151

  摘要：

  DOI：
• 作为试剂：
  描述：

  丙烷 在 氢化钇 作用下， 以 gas 为溶剂， 生成 alkaline earth salt of/the/ methylsulfuric acid
  参考文献：
  名称：

  气相镧系元素阳离子活化烃：镨 (Pr+)、铕 (Eu+) 和钆 (Gd+) 与小烷烃、环烷烃和烯烃的相互作用

  摘要：

  作者描述了气相镧系元素离子、镨 (Pr/sup +/)、铕 (Eu/sup +/) 和钆 (Gd/sup +/) 与小烷烃、环烷烃、烯烃和几种含氧化合物。只有 Gd/sup +/ 可以激活烷烃的 CH 和 CC 键。Gd/sup +/ (4f/sup 7/5d/sup 1/6s/sup 1/)的基态电子构型与Pr/sup +/- (4f/sup 3/6s/sup 1/)不同和 Eu/sup +/- (4f/sup 7/6s/sup 1/)，得出的结论是 f 电子在金属离子反应性中的作用很小。Gd/sup +/ 可以认为有两个价电子，实际上它与Sc/sup +/ 和其他第3 族金属离子Y/sup +/ 和La/sup +/ 的反应类似，产生对应于消除的产物氢、烷烃和烯烃。在 Gd/sup +/ 与烷烃的反应中中性烯烃的消除导致金属二烷基或氢化烷基配合物的形成。该发现导致对介于 110 和 130

  DOI：

  10.1021/ja00209a002

文献信息

• Organotin Compounds as Reagents for the Synthesis of Lanthanoid Complexes by Redox Transmetallation Reactions
  作者：Samar Beaini、Glen B. Deacon、Matthias Hilder、Peter C. Junk、David R. Turner

  DOI：10.1002/ejic.200600045

  日期：2006.9

  henolate (OAr), or C6F5] and lanthanoid metals have yielded [Ln(Ph2pz)2(DME)2] (Ln = Eu, Yb), [Ln(Ph2pz)3(DME)2] (Ln = Y, La, Nd, Eu), [Ln(Ph2pz)3(THF)3] (Ln = Nd, Sm), [Ln(Ph2pz)3(THF)2] (Ln = Y, Yb), [Sm(OAr)3(THF)], [Yb(OAr)2(THF)3], and [Yb(C6F5)2(THF)4] complexes in yields generally competitive with those from othermethods, and hexamethylditin. The crystal structures of [Nd(Ph2pz)3(DME)2]·DME

  三甲基锡化合物、SnMe3L [L = 3,5-二苯基吡唑酸盐 (Ph2pz)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚 (OAr) 或 C6F5] 和镧系元素金属之间的氧化还原金属转移反应产生了 [Ln(Ph2pz) 2(DME)2] (Ln = Eu, Yb), [Ln(Ph2pz)3(DME)2] (Ln = Y, La, Nd, Eu), [Ln(Ph2pz)3(THF)3] (Ln = Nd, Sm), [Ln(Ph2pz)3(THF)2] (Ln = Y, Yb), [Sm(OAr)3(THF)], [Yb(OAr)2(THF)3], 和 [ Yb(C6F5)2(THF)4] 复合物的产率通常与其他方法和六甲基二锡的产率具有竞争力。确定了[Nd(Ph2pz)3(DME)2]·DME、[Eu(Ph2pz)3(DME)2]·2DME和[Sm(Ph2pz)3(THF)3]·3THF的晶体结构。所有这些都具有镧系原子的九个配位和三个
• Magnetic properties of a new series of rare-earth iron nitrides: R₂Fe₁₇N_y(y approximately 2.6)
  作者：Hong Sun、J M D Coey、Y Otani、D P F Hurley

  DOI：10.1088/0953-8984/2/30/013

  日期：1990.7.30

  A series of interstitial ternary nitrides R2Fe17Ny with 2.3

  一系列间隙三元氮化物 R2Fe17Ny 与 2.3
• Magnetic properties of R2Fe14M3 compounds with M = Ga and SI; R = Y, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er and Tm
  作者：Bao-gen Shen、Bing Liang、Zhao-hua Cheng、Hua-yang Gong、Wen-shan Zhan、Hong Tang、F.R. de Boer、K.H.J. Buschow

  DOI：10.1016/s0038-1098(97)00152-x

  日期：1997.7

  and Si; R = Y, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er and Tm) have been prepared by are-melting. Crystal-structure studies have shown that the prepared samples are single phase with the rhombohedral Th2Zn17 and/or the hexagonal Th2Ni17 structure. Substitution of Ga for Fe in R2Fe17 leads to an increase of the unit-cell volume, whereas Si substitution reduces the unit-cell volume. The Curie temperatures of the R2Fe14Ga3

  已经通过熔化制备了组成为 R2Fe14M3（M = Ga 和 Si；R = Y、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er 和 Tm）的样品。晶体结构研究表明，制备的样品是具有菱形 Th2Zn17 和/或六角形 Th2Ni17 结构的单相。在 R2Fe17 中用 Ga 替代 Fe 导致晶胞体积增加，而 Si 替代降低了晶胞体积。R2Fe14Ga3 和 R2Fe14Si3 化合物的居里温度远大于相应的 R2Fe17 化合物的居里温度。Fe 矩在 Ga 或 Si 取代时降低。R2Fe14Ga3 和 R2Fe14Si3（R = Er 和 Tm）化合物在低温下表现出自旋-重定向转变。(C) 1997 Elsevier Science Ltd.
• Magnetocrystalline anisotropy and magnetostriction of H and N modified R2Fe17 compounds (R=Y, Tb, Dy, Ho, Er)
  作者：S.A Nikitin、E.A Ovtchenkov、I.S Tereshina、A.A Salamova、V.N Verbetsky

  DOI：10.1016/s0304-8853(99)00161-4

  日期：1999.5

  nitrogen on the magnetocrystalline anisotropy (MCA) and magnetostriction of R2Fe17M (R=Y, Tb, Dy, Ho, Er; M=H, N) compounds are studied. The signs of the first MCA constants of a rare-earth (R) sublattice are in agreement with the sign of the Stevens factors of R ions for all R2Fe17M compounds studied. The effects of the nitrogen and the hydrogen atoms on rare-earth sublattice anisotropy have been found

  摘要 研究了氢和氮对R2Fe17M (R=Y, Tb, Dy, Ho, Er; M=H, N)化合物的磁晶各向异性(MCA)和磁致伸缩的影响。稀土 (R) 亚晶格的第一个 MCA 常数的符号与所研究的所有 R2Fe17M 化合物的 R 离子的 Stevens 因子的符号一致。已经发现氮和氢原子对稀土亚晶格各向异性的影响是相反的。氢化和氮化都会导致磁致伸缩符号的减少和变化。
• Photoluminescence properties of Y5Si3O12N:Ce3+ blue-emitting phosphors for white LED
  作者：Fa-Chun Lu、Shu-Qing Guo、Zhi-Ping Yang、Yan-Min Yang、Pan-Lai Li、Xu Li、Quan-Lin Liu

  DOI：10.1016/j.jallcom.2012.01.044

  日期：2012.4

  ions and two types of photoluminescence centers (Ce(1) 3+ and Ce(2) 3+ ) have been formed. The excitation and emission processes of Ce(1) 3+ and Ce(2) 3+ photoluminescence centers were identified and studied. The concentration- and temperature-dependent properties of these Y 5 Si 3 O 12 N:Ce 3+ phosphors were investigated. This study shows these blue Y 5 Si 3 O 12 N:Ce 3+ phosphors the potential applications

  摘要 已经合成了由 (Y 1− x Ce x ) 5 Si 3 O 12 N ( x = 0–0.1) 组成的蓝色氧氮硅酸盐荧光粉。对结构、光致发光特性以及结构与发光之间的关系进行了研究和讨论。获得了Y 5 Si 3 O 12 N的原子位置和晶格参数。Y 原子在结构中占据两个结晶位点（Y(1) 和 Y(2)）。Ce 3+ 离子被Y 3+ 离子取代，并且形成了两种类型的光致发光中心（Ce(1) 3+ 和Ce(2) 3+ ）。Ce(1) 3+ 和Ce(2) 3+ 光致发光中心的激发和发射过程被确定和研究。研究了这些 Y 5 Si 3 O 12 N:Ce 3+ 磷光体的浓度和温度相关特性。这项研究显示了这些蓝色 Y 5 Si 3 O 12 N：