Itrij () jeste hemijski element koji ima hemijski simbol Y i atomski broj 39. Spada u metale IIIB grupe periodnog sistema. To je srebrenasto svijetli prelazni metal, sličan lantanoidima, a često se ubraja u rijetke zemne elemente. Itrij se gotovo uvijek nalazi zajedno sa lantanoidima u rijetkim zemnim metalima i nikad se u prirodi ne može naći kao samorodni element. Ima samo jedan stabilan izotop 89Y, koji se jedini i može naći u prirodi.
Carl Axel Arrhenius je 1787. pronašao novi mineral nedaleko sela Ytterby u Švedskoj te mu dao ime ytterbit (gadolinit) po imenu sela. U Arrheniusovom uzorku, Johan Gadolin je 1789. otkrio itrij oksid, a Anders Gustaf Ekeberg je novom oksidu da ime yttria. Elementarni itrij je prvi put izolirao Friedrich Wöhler 1828. godine.
Najvažniji vid upotrebe itrija je dobijanje fosforoscentnih boja, kao naprimjer za crvenu boju u starijim televizorskim ekranima na bazi katodnih cijevi (CRT ekrani) ali i za novije LCD ekrane. Također se koristi i u proizvodnji elektrodi, elektrolita, elektronskih filtera, lasera i superprovodnika; u razne medicinske svrhe kao i za dodavanje raznim materijalima radi poboljšanja njihovih osobina. Ne postoje dokazi da itrij ima neku biološku ulogu, a izlaganje spojevima itrija može dovesti do plućnih bolesti kod ljudi.
Historija Godine 1787. vojni poručnik i povremeni hemičar Carl Axel Arrhenius pronašao je teški crni kamen u starom kamenolomu u blizini švedskog sela Ytterby (danas dio Stockholmskog arhipelaga). Vjerujući da je pronašao novi nepoznati mineral koji sadrži, tada novootkriveni, element volfram,Emsley 2001, str. 496 dao mu je ime ytterbit.Ytterbit je dobio ime po selu u blizini kojeg je otkriven, uz dodatak sufiksa -it koji označava da se radi o mineralu Arrhenius je taj primjerak poslao brojnim hemičarima radi daljnje analize.Van der Krogt 2005
thumb|160px|lijevo|Johan Gadolin je otkrio itrij oksid Johan Gadolin sa Univerziteta Åbo otkrio je 1789. novi oksid odnosno zemlju u Arrheniusovom uzorku a svoju potpunu analizu objavio je 1794. godine.Gadolin 1794. Anders Gustaf Ekeberg je 1797. potvrdio ovo otkriće i novom oksidu dao naziv yttria.
U narednim desetljećima nakon što je Antoine Lavoisier razvio prvu modernu definiciju hemijskih elemenata, postojalo je vjerovanje da se zemlje mogu reducirati do svog osnovnog elementa, što bi značilo da je otkriće svake nove zemlje (oksida) jednako otkriću elementa od kojeg je ona potekla, što bi u ovom slučaju značilo yttrium.
Carl Gustaf Mosander je 1843. otkrio da uzorci itrije sadrže tri oksida: bijeli itrij oksid (itriju), žuti terbij oksid (u to vrijeme se zvala erbija što je kasnije promijenjeno) i ružičasto obojeni erbij oksid (koji se u to vrijeme zvao terbija. Četvrti oksid, iterbij oksid, je izolirao Jean Charles Galissard de Marignac tek 1878. godine. Iz svakog ovog oksida kasnije su izolirani novi čisti elementi, a svaki od njih je, na neki način, dobio ime po selu Ytterbyu, u čijoj je blizini kamenolom gdje su pronađeni (pogledati sekcije historije kod iterbija, terbija i erbija). U sljedećim desetljećima iz Gadolinove itrije otkriveno je sedam novih metala. Međutim, pošto je itrija bio mineral a ne oksid, Martin Heinrich Klaproth mu je dao ime gadolinit u čast njegovog pronalazača Gadolina.
Čisti metalni itrij je izoliran 1828. kada je Friedrich Wöhler zagrijavao anhidratnog itrij(III) hlorida sa kalijem: YCl3 + 3 K → 3 KCl + Y
Sve do početka 1920tih, za ovaj hemijski element korišten je simbol Yt, nakon čega je promijenjen u sadašnji simbol Y. Godine 1987. otkriveno je da spoj itrija itrij-barij-bakar oksid pokazuje osobine superprovodljivosti na visokim temperaturama. To je bio tek drugi otkriveni materijal koji je imao ovu osobinu i prvi koji ima osobinu superprovodljivosti iznad (ekonomski važne) tačke ključanja dušika. Osim ovog spoja, otkriven je i spoj itrij paladij borid-karbida koji je također pokazao slične osobine superprovodljivosti na relativno visokoj temperaturi od 23 K.
Osobine lijevo|thumb|200px|Dendrični sublimirani itrij čistoće 99,99% i kocka od 1 cm3 čistoće 99,9% Itrij je mehak, srebreno sjajni metal, visoko kristalizirani prelazni metal 3. grupe periodnog sistema. Kao što se i očekuje po periodičnom trendu, on je manje elektronegativan od svog prethodnika u grupi skandija i manje elektronegativan od sljedećeg člana u 5. periodi cirkonija. Osim toga, njegova elektronegativnost se može porediti sa sljedećim elementom u 3. grupi, lutecijem, zbog kontrakcije lantanoida. Itrij je prvo element d-bloka u 5. periodi.
Čisti element je relativno stabilan na zraku u većim komadima zbog pasiviziranja tokom kojeg se na njegovoj površini formira zaštitni sloj oksida , slično kao kod aluminija. Ovaj zaštitni sloj može doseći debiljinu i do 10 µm kada se itrij zagrijava na 750 °C u okruženju vodene pare. Međutim, fino istinjeni prah itrija je vrlo nestabilan na zraku. Opiljci ili strugotine metala se mogu vrlo lahko zapaliti u zraku već na temperaturi od 400 °C. Itrij-nitrid (YN) se formira kada se metal zagrije na 1000 °C u okruženju dušika.
Njegove hemijske osobine podsjećaju na magnezij. Sa vodom reaguje veoma sporo gradeći hidroksid.
Sličnost sa lantanoidima Sličnosti itrija sa lantanoidima su tako velike da se on u prošlosti dugo vremena svrstavao s njima u rijetke zemne elemente, uvijek nalazio povezan s njima u rijetkim zemnim mineralima. U hemijskom smislu, itrij je više sličan ovim elementima od svog komšije u periodnom sistemu, skandija,Daane 1968, str. 810 a ako bi se fizičke osobine naznačile u odnosu na atomski broj tada bi on imao prividne brojeve između 64,5 i 67,5, što bi ga svrstalo između lantanoida gadolinija i erbija.Daane 1968, str. 815
On često spada u isti raspon reda reakcija, sličan je kao terbij i disprozij po svojoj hemijskoj reaktivnosti. Itrij je vrlo blizak po veličini teškim lantanoidnim ionima u rastvorima takozvane itrijske grupe, a hemijski se ponaša kao da je jedan od njih. Iako su lantanoidi cijeli jedan red ispod itrija u periodnom sistemu, sličnosti atomskog radijusa s njima se može objasniti takozvanom kontrakcijom lantanoida.
Jedna od malobrojnih nešto značajnijih razlika između hemije itrija i lantanoida je to što je itrij gotovo isključivo trovalentan, dok gotovo pola lantanoida ima valenciju različitu od tri.
Izotopi U Sunčevom sistemu itrij se stvara nukleosintezom, najvećim dijelom putem s-procesa (oko 72%), ali također i u r-procesu. R-proces se sastoji od brzog hvatanja neutrona lahkih elemenata nakon eksplozije supernova. S-proces se sastoji od hvatanja sporih neutrona lahkih elemenata unutar pulsirajućih zvijezda crvnih divova.
Izotopi itrija su jedni od najčešćih proizvoda nuklearne fisije uranija koja se dešava pri nuklearnoj eksploziji ili u nuklearnim reaktorima. Po procedurama upravljanja nuklearnim otpadom, najvažniji izotopi itrija su 91Y i 90Y, koji imaju vrijeme poluraspada od 58,1 dan i 64 sata, respektivno. Iako 90Y ima kratko vrijeme poluraspada, on postoji u sekularnoj ravnoteži sa svojim roditeljskim izotopom stroncijem 90Sr koji ima znatno duže vrijeme poluraspada od 29 godina.
Svi elementi 3. grupe periodnog sistema imaju neparan atomski broj te stoga imaju vrlo mali broj stabilnih izotopa. Skandij ima jedan stabilan izotop, a itrij također ima samo jedan stabilni izotop 89Y, koji se jedini i može naći u prirodi. Međutim, lantanoidi rijetkih zemalja sadrže i elemente sa parnim atomskim brojem i brojnim stabilnim izotopima. 89Itrij je nešto više zastupljen u Zemljnoj kori nego što bi po pravilu trebao biti, a razlog jednim dijelom leži u s-procesu koji daje dovoljno vremena da izotopima stvorenim drugim procesima da se raspadnu emisijom elektrona (neutron → proton). Takav spori proces ide u korist izotopima s atomskim masenim brojevima (A je zbir protona i neutrona) oko 90, 138 i 208, koji imaju neobično stabilne atomske jezgre sa 50,82 i 126 neutrona, respektivno. Izotop 89Y ima maseni broj vrlo blizu 90 i ima tačno 50 neutrona u jezgru.
Do danas je otkriveno 32 sintetička izotopa itrija, čije se atomski maseni brojevi kreću od 76 do 108. Najmanje stabilni izotop među njima je 106Y sa poluvremenom raspada od >150 ns (dok 76Y ima poluvrijeme raspada od >200 ns), dok je najstabilniji izotop 88Y sa vremenom poluraspada od 106,626 dana. Osim izotopa 91Y, 87Y i 90Y sa vremenima poluraspada od 58,51 dana, 79,8 sati i 64 sata, respektivno, svi drugi izotopi imaju vremena poluraspada kraća od jednog dana, a većina tih izotopa ima vremena poluraspada kraća od jednog sata.
Izotopi itrija sa masenim brojevima od 88 i nižim uglavnom se raspadaju putem emisije pozitrona (proton → neutron) dajući kao rezultat izotope stroncija (atomski broj 38). Izotopi itrija sa masenim brojevima od 90 i višim uglavnom se raspadaju emisijom elektrona (neutron → proton) dajući izotope cirkonija (Z = 40). Za izotope sa masenim brojevima 97 ili višim poznato je da imaju i manje izražen nuklearni lanac raspadanja β− sa naknadnom emisijom neutrona.
Poznato je najmanje 20 nuklearnih izomera čiji maseni brojevi se kreću u rasponu od 78 do 102. Dokazana su brojna pobuđena stanja za izotope 80Y i 97Y. Iako se za većinu nuklearnih izomera itrija očekuje da budu manje stabilni od svojih osnovnih stanja, nuklearni izomeri 78mY, 84mY, 85mY, 96mY, 98m1Y, 100mY i 102mY imaju duža vremena poluraspada nego u svojim osnovnim stanjima, a ti izomeri se ne raspadaju izomerijskom tranzicijom već putem beta raspada.
Rasprostranjenost Itrij je pronađen u većini rijetkih zemnih minerala kao i u nekim rudama uranija, međutim u prirodi nikad nije nađen kao samorodan. Sa udjelom od oko 31 ppm (0,0031%) u Zemljinoj kori, itrij je 28. element po rasprostranjenosti, odnosno oko 400 puta više zastupljen od srebra. Itrij je pronađen u tlu u koncentracijama između 10 i 150 ppm (0,001% - 0,015%, prosjek oko 23 ppm (0,0023%)). Njegov udio u morskoj vodi iznosi oko 9 ppt (9×10−10%). Uzorci koje su prikupile američke svemirske misije na Mjesec u sklopu Apolo projekta pokazali su relativno veliki udio itrija u njima.
Velika geohemijska podjela rijetkih zemalja u grupu cerija i grupu itrija je imala za primjer prvobitna otkrića oksida cerije 1803. i itrije 1794. godine. Ono što se 1794. zvalo yttria je identično mineralu ksenotimu i sastavu ionske gline iz Lognana, čineći oko dvije trećine itrij oksid po težine i otprilike 4 do 7% od svakog teškog lantanoida sa parnim atomskim brojem te 0,5 do 1,5% lantanoida sa neparnim atomskim brojem, što je u skladu sa Oddo-Harkinsovim pravilom. Tijelo ruda rijetkih zemlji se danas posmatra kao pravolinijska kombinacija itrije iz 1794. i cerije iz 1803. kao prvim aproksimacijama. Ovo je, međutim, tačno za okruženja kiselih stijena. Bazične stijene imaju mali sadržaj itrije i poremećen sastav cerije, bogate lantanom zajedno sa nižim relativnim udjelom neodija.
Nije poznata nijedna biolološka uloga itrija, mada je njegovo prisustvo dokazano u većini, ako ne i u svim, poznatim živim organizmima. Itrij ima tendenciju da se taloži u jetri, bubrezima, slezeni, plućima i kostima kod čovjeka. Njegova uobičajena količina u prosječnom čovjekovom organizmu iznosi oko 0,5 miligrama. Studije su pokazale da majčino mlijeko može sadržavati oko 4 ppm itrija (0,0004%). Itrij se može naći u mnogim jestivim biljkama u koncentracijama između 0,002% i 0,01% (u svježim biljkama), a među njima kupus ima najveći udio itrija. Gotovo 0,07% itrija je pronađeno u sjemenu nekih vrsta drvenastih biljaka, što je najveća poznata izmjerena koncentracija.
Dobijanje Hemijska sličnost itrija sa lantanoidima je uzrok da se on obrađuje i obogaćuje istim procesima i tehnologijom kao i rude koje sadrže lantanoide, zajedno sačinjavajući rijetke zemne minerale. Postoji određena manja razlika između lahkih (LRZE) i teških rijekih zemnih elemenata (TRZE), ali tačna razlika nije striktno određena. Itrij je svrstan u grupu TRZE zbog veličine svog iona iako ima nižu atomsku masu od drugih.