イッテルビウムとは
イッテルビウム（発音：I-TUR-bee-EM）はランタノイドグループに属し、化学記号Ybで表される可鍛性、延性、明るい銀色金属である 。 自然界には7つの安定同位体が存在し、そのうち174Ybが最も存在量が多く（32.03%）、176Ybが最も長寿命で半減期が1026年である。
Ytterbium Symbol
Where is it Found
Ytterbium は、他のランタノイド同様、一般的に鉱物モナザイトから得られ、溶剤抽出とイオン交換手順で分離されます。
Ytterbium
歴史
その名の由来: この元素が最初に発見されたスウェーデンの町Ytterbyにちなんで名づけられました。
誰が発見したか。 スイスの化学者であるジャン・シャルル・ガリサール・ド・マリニャックがその発見者として知られている。 .
いつ、どのように発見されたか
1794年に、フィンランドの化学者ヨハン・ガドリンはイットリウムという金属化学要素を発見したが、科学者は他のランタン類（希土類元素）の源となると考えていた 。 1843年、スウェーデンの化学者カール・グスタフ・モサンダーは、イットリウムをテルビウムとエルビウムに分離した。 1878年にジュネーブ大学でエルビウムの実験をしていたシャルル・マリニャックは、硝酸エルビウムを加熱してイッテルビウムを単離し、赤い酸化エルビウムと白っぽい元素を得て、イッテルビウムと名付けた。
1937年にクレムとボナーは塩化イッテルビウムとカリウムを加熱して少量の純イッテルビウム金属を生成した。 1953年、アイオワ州のエイムズ研究所のデビッド・デニソン、A・デーン、フランク・スペディングによって、より純粋なイッテルビウム金属が作られた。
イッテルビウムの識別 |
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| 原子番号 | 70 | ||
| CAS番号 | 7440-64- | ||
| 周期表での位置 | グループ | 周期 | ブロック |
| ランタノイド | 6 | f | |
周期表におけるイッテルビウムの位置
イッテルビウムの性質と特徴
一般特性 |
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| 原子質量 | 173.045 amu | |||||||||||||||||||||||
| 相対的原子質量 | 173.045 | |||||||||||||||||||||||
物理的性質 |
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| 色 | 銀白色 | |||||||||||||||||||||||
| 融点/凝固点 | 824 ℃, 1515 °F | |||||||||||||||||||||||
| 沸点 | 1196 °C, 2185 °F | |||||||||||||||||||||||
| 密度 | 6.90g cm-3 | |||||||||||||||||||||||
| 室温での物質の状態（固体/液体/気体） | 固体 | |||||||||||||||||||||||
| 硬度 | ||||||||||||||||||||||||
| -ブリネル343 MPa | ||||||||||||||||||||||||
| – モース | 不明 | |||||||||||||||||||||||
| – ビッカース | 206 MPa | |||||||||||||||||||||||
| 電気伝導度 | 0.0351X106 S/m | |||||||||||||||||||||||
| 熱伝導率 | 34.9 W/(m K) | |||||||||||||||||||||||
| 比熱 | 155 J kg-1 K-1 | |||||||||||||||||||||||
| 弾性係数 | 30.3 K-1 | 比重 | 0.9 K-1 | |||||||||||||||||||||
| せん断弾性率 | 9.9 GPa | |||||||||||||||||||||||
| ヤング率 | 23.9 GPa | |||||||||||||||||||||||
| 23.9 GPa | ||||||||||||||||||||||||
| 蒸気圧 | ||||||||||||||||||||||||
| – 温度（K） | 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 | 2400 | |||||||||||||
| – 圧力 (Pa) | 1.03X 10-9 | 3.84X 10-3 | 6.74 | – | – | – | ||||||||||||||||||
化学的性質 |
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| 酸化状態 | 3, 2 | |||||||||||||||||||||||
| 同位体 | 同位体 | 質量 | 存在量 | 半減期 | 崩壊様式 | |||||||||||||||||||
| 168Yb | 同心度 ＜680> | 168Yb | 167.B | 0.12 | – | |||||||||||||||||||
| 170Yb | 169.1.935 | 2.98 | – | |||||||||||||||||||||
| 171Yb | 170.0 | – | ||||||||||||||||||||||
| – | 170.936 | 14.09 | – | |||||||||||||||||||||
| 172Yb | 171.1.936 | 21.68 | – | |||||||||||||||||||||
| 173Yb | 172.938 | 16.10 | – | |||||||||||||||||||||
| 174Yb | 173.B | -1 | -3 | -1 | ||||||||||||||||||||
| 173Yb | -1777.B939 | 32.03 | – | |||||||||||||||||||||
| 176Yb | 175.943 | 13.03 | – | – | ||||||||||||||||||||
| 176Yb | 172.943 | 1026Y | β-β-… | |||||||||||||||||||||
イッテルビウム（第70元素）の原子データ
| 価電子 | 2 | |||||||
| 量子数 | ||||||||
| – n | 4 | |||||||
| – ℓ | 3 | |||||||
| – mℓ | 3 | |||||||
| – ms | – ℓ1/2 | |||||||
| 電子配置（希ガス配置） | 4f146s2 | |||||||
| 原子構造 | ||||||||
| – 電子数 | 70 | |||||||
| – 中性子の数 | 104 | |||||||
| – 陽子の数 | 70 | |||||||
| 原子の半径 | ||||||||
| – 原子の半径 | 2.26 Å | |||||||
| – 共有結合半径 | 1.78 Å | |||||||
| 電気陰性度（ポーリングスケール） | 不明 | |||||||
| 電子親和力 | -1.93 kJ mol-1 | |||||||
| イオン化エネルギー (kJ mol-)1） | 1位 | 2位 | 3位 | 4位 | 5位 | 6位 | 7位 | 8位 |
| 603.435 | 1174.805 | 2416.96 | 4202.9 | – | – | – | ||
Ytterbium Electron Configuration (Bohr) モデル）
イッテルビウムの用途
- ステンレス鋼などの合金に添加し、強度を向上させることが可能です。 結晶粒の微細化、その他の機械的特性。
- その放射性同位体160Ybは、ポータブルX線イメージング装置の放射線源として使用されています。
- チューナブルレーザーのイッテルビウム添加ファイバー増幅器は、マーキングや彫刻に使われています。
- イッテルビウム化合物が、危険で汚染すると考えられる他の触媒の代わりに産業触媒として使われることが増えてきました。
- イッテルビウムの電気抵抗は物理的ストレスの増加に伴って増加するため、地震ストレス監視用の歪みゲージに使用されています。
Ytterbium Doped Fiber Laser System
Possible Health Effects
Ytterbium はわずかに毒性があると考えられ、化合物は皮膚や目に刺激を与える可能性があります。 金属イッテルビウムの粉塵は自然に発火し、その煙は人体に有害です。
興味深い事実
- この元素がスウェーデンで発見されたことから、70 番元素は、スウェーデンの古代ロックアートに基づくイメージで表されることがあります。
- 2016年にNIST（国立標準技術研究所）の科学者によって、イッテルビウムをベースにした2つの原子時計が組み合わされ、世界で最も安定した時計が作られました .
イッテルビウムのコスト
純粋なイッテルビウムは100グラムで約1400ドルですが、同じ量の元素をバルクで購入すると約550ドルかかります .
- http://www.rsc.org/periodic-table/element/70/ytterbium
- https://education.jlab.org/itselemental/ele070.html
- https://www.livescience.com/38423-ytterbium.html
- https://www.webelements.com/ytterbium/isotopes.html
- https://www.chemicool.com/elements/ytterbium.html
- https://www.webelements.com/ytterbium/physics.html
- https://chemglobe.org/ptoe/_/70.php
- http://chemistry-reference.com/q_elements.asp?Symbol=Yb&language=en
- http://www.elementsdatabase.com/Ytterbium-Yb-70-element/
- https://www.nist.gov/news-events/news/2016/11/nist-debuts-dual-atomic-clock-and-new-stability-record
- https://hobart.k12.in.us/ksms/PeriodicTable/ytterbium.htm