Нитрат иттрия Y(NO)xHO: кристаллогидрат для функциональных материалов
Нитрат иттрия Y(NO)xHO — растворимая в воде и полярных растворителях соль иттрия, выпускаемая в виде кристаллогидрата с переменным числом молекул воды (x = 4–6). Продукт получают растворением оксида иттрия YO в азотной кислоте с последующей кристаллизацией и сушкой. Содержание основного вещества в пересчёте на YO составляет 24–26 %; потери при прокаливании — 55–65 %. Температура разложения безводной соли — 480–520 C с образованием оксида иттрия.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Примесь | Предел, ppm |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля YO | 24–26 % | гравиметрия | FeO | 10 |
| pH раствора (50 г/л) | 3,5–4,5 | потенциометрия | CaO | 20 |
| Нерастворимый остаток | 0,01 % | фильтрация | SiO | 30 |
| Потери при прокаливании | 55–65 % | прокалка 1000 C | Cl | 50 |
Марки и формы поставки
- Y(NO)6HO — основной кристаллогидрат, ГОСТ не регламентирован, ТУ производителя, чистота 99,9 % (3N).
- Y(NO)5HO — стабильная форма при хранении в эксикаторе, чистота 99,99 % (4N).
- Раствор нитрата иттрия 0,5–1,0 моль/л — для золь-гель синтеза и осаждения.
- Безводная соль Y(NO) — получают дегидратацией в вакууме при 80–120 C.
Применение в промышленности
Соль используется как прекурсор в синтезе иттрий-алюминиевого граната YAlO (YAG) для лазерных кристаллов и люминофоров. В производстве керамики из оксида иттрия YO нитрат вводят через водный раствор для гомогенного распределения легирующих добавок. В атомной технике — для получения иттрийсодержащих оксидных покрытий на циркониевых оболочках ТВЭЛ. В катализе — при нанесении иттрий-стабилизированного диоксида циркония на носители из кордиерита.
В оптической промышленности раствор Y(NO) применяется для осаждения плёнок YO методом пиролиза аэрозоля при 400–600 C. В микроэлектронике — как компонент растворов для формирования диэлектрических слоёв с высокой диэлектрической проницаемостью (high-k) на кремниевых пластинах. В химической промышленности — как источник иттрия для получения иттриевых солей органических кислот.
Условия хранения и транспортировки
Кристаллогидрат хранят в герметичной таре из полиэтилена или стекла при температуре не выше 25 C и относительной влажности не более 60 %. Продукт гигроскопичен, при увлажнении слёживается и меняет стехиометрию. Транспортировка — всеми видами транспорта в крытых грузовых отсеках, исключая контакт с восстановителями и горючими материалами. Гарантийный срок хранения — 24 месяца с даты изготовления.
Вопросы и ответы
Какое число молекул воды в кристаллогидрате Y(NO)xHO?
Наиболее распространён гексагидрат x = 6, устойчивый при нормальных условиях. При сушке при 50–80 C образуется пентагидрат x = 5, при 100–120 C в вакууме — безводная соль.
При какой температуре разлагается нитрат иттрия?
Плавление кристаллогидрата — 70–80 C с частичной дегидратацией. Полное разложение до оксида YO происходит при 480–520 C с выделением NO и O.
Какова растворимость Y(NO) в воде?
Растворимость гексагидрата — около 150 г на 100 г воды при 20 C. Раствор имеет кислую реакцию pH 3,5–4,5 за счёт гидролиза.
Какие примеси лимитируются в нитрате иттрия?
Контролируются FeO ( 10 ppm), CaO ( 20 ppm), SiO ( 30 ppm), Cl ( 50 ppm). Для люминофоров и лазерных кристаллов требуется чистота 4N–5N.
