Wat is Ytterbium
Ytterbium (uitspraak: i-TUR-bee-em) is een kneedbaar, buigzaam, helder zilverachtig metaal dat tot de groep van de lanthaniden behoort en wordt weergegeven door het chemische symbool Yb . Het heeft zeven stabiele in de natuur voorkomende isotopen, waarvan 174Yb de grootste natuurlijke abundantie heeft (32,03%), terwijl 176Yb de langstlevende is met een halfwaardetijd van 1026 jaar .
Ytterbium Symbool
Waar wordt het gevonden
Ytterbium wordt, net als andere lanthaniden, gewoonlijk gewonnen uit het mineraal monaziet en wordt gescheiden door middel van oplosmiddelextractie en ionenuitwisselingsprocedures . De top 3 van ytterbium producerende naties in de wereld zijn China, Rusland en Maleisië, terwijl de top 3 van landen met de grootste ytterbiumreserves China, de GOS-landen en de VS omvat.
Ytterbium
Geschiedenis
Oorsprong van de naam: Het is genoemd naar Ytterby, een stad in Zweden waar het element voor het eerst werd gevonden .
Wie ontdekte het: Jean Charles Galissard de Marignac, een Zwitserse scheikundige, is bekend om de ontdekking ervan .
Wanneer en hoe werd het ontdekt
In 1794 ontdekte de Finse scheikundige Johan Gadolin yttrium, een metaalachtig chemisch element waarvan de wetenschappers dachten dat het een bron was van andere lanthanoïden (zeldzame aardmetalen) . In 1843 splitste de Zweedse scheikundige Carl Gustaf Mosander yttrium in terbium en erbium. Tijdens experimenten met erbium aan de universiteit van Genève in 1878 slaagde Charles Marignac erin ytterbium te isoleren door erbiumnitraat te verhitten, waarbij hij rood erbiumoxide verkreeg en een witachtig element dat hij ytterbium noemde.
In 1937 verhitten Klemm en Bonner ytterbiumchloride samen met kalium om een kleine hoeveelheid onzuiver ytterbiummetaal te produceren. Een zuiverder vorm van ytterbiummetaal werd in 1953 gemaakt door David Dennison, A. Daane, en Frank Spedding in het Ames Laboratorium in Iowa .
Ytterbium Identificatie |
|||
| Atoomnummer | 70 | ||
| CAS-nummer | 7440-64-4 | ||
| Positie in het periodiek systeem | Groep | Periode | Blok |
| Lanthaniden | 6 | f | |
Locatie van Ytterbium in het Periodiek Systeem
Eigenschappen en kenmerken van Ytterbium
Algemene eigenschappen |
||||||||||||||||
| Atomaire massa | 173.045 amu | |||||||||||||||
| Relatieve atoommassa | 173.045 | |||||||||||||||
Fysische eigenschappen |
||||||||||||||||
| Kleur | Zilverwit | |||||||||||||||
| Smeltpunt/vriespunt | 824 °C, 1515 °F | |||||||||||||||
| kookpunt | 1196 °C, 2185 °F | |||||||||||||||
| dichtheid | 6.90 g cm-3 | |||||||||||||||
| Staat van materie bij kamertemperatuur (vast/vloeibaar/gas) | Vast | |||||||||||||||
| Hardheid | ||||||||||||||||
| – Brinell | 343 MPa | |||||||||||||||
| – Mohs | Onbekend | |||||||||||||||
| – Vickers | 206 MPa | |||||||||||||||
| Elektrisch geleidingsvermogen | 0.0351X106 S/m | |||||||||||||||
| Thermische (warmte)geleiding | 34,9 W/(m K) | |||||||||||||||
| Specifieke warmte | 155 J kg-1 K-1 | |||||||||||||||
| Bulk modulus | 30.5 GPa | |||||||||||||||
| Shear modulus | 9.9 GPa | |||||||||||||||
| Young’s modulus | 23.9 GPa | |||||||||||||||
| Dampdruk | ||||||||||||||||
| – Temperatuur (K) | 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 | 2400 | |||||
| – Druk (Pa) | 1.03X 10-9 | 3.84X 10-3 | 6.74 | – | – | – | – | – | – | – | ||||||
Chemische eigenschappen |
||||||||||||||||
| Oxidatie toestanden | 3, 2 | |||||||||||||||
| Isotopen | Isotoop | Massa | Beschikbaarheid | Halfwaardetijd | Vervalwijze | |||||||||||
| 168Yb | 167.934 | 0.12 | – | – | ||||||||||||
| 170Yb | 169.935 | 2.98 | – | – | ||||||||||||
| 171Yb | 170.936 | 14.09 | – | – | ||||||||||||
| 172Yb | 171.936 | 21,68 | – | – | ||||||||||||
| 173Yb | 172.938 | 16.10 | – | – | ||||||||||||
| 174Yb | 173.939 | 32.03 | – | – | ||||||||||||
| 176Yb | 175.943 | 13.00 | 1026 y | β-β- | ||||||||||||
Atomaire gegevens van Ytterbium (element 70)
| Valentie-elektronen | 2 | |||||||
| Kwantumgetallen | ||||||||
| – n | 4 | |||||||
| – ℓ | 3 | |||||||
| – mℓ | 3 | |||||||
| – ms | -1/2 | |||||||
| Elektronenconfiguratie (edelgasconfiguratie) | 4f146s2 | |||||||
| Atomische structuur | ||||||||
| – Aantal elektronen | 70 | |||||||
| – Aantal neutronen | 104 | |||||||
| – Aantal protonen | 70 | |||||||
| Radius van het atoom | ||||||||
| – Atoomstraal | 2.26 Å | |||||||
| – Covalente radius | 1.78 Å | |||||||
| Electronegativiteit (Pauling-schaal) | Onbekend | |||||||
| Electronenaffiniteit | -1.93 kJ mol-1 | |||||||
| Ionisatie-energie (kJ mol-1) | 1e | 2e | 3e | 4e | 5e | 6e | 7e | 8e |
| 603.435 | 1174.805 | 2416.96 | 4202.9 | – | – | – | – | |
Ytterbium elektronenconfiguratie (Bohr Model)
Toepassingen van Ytterbium
- Het kan worden toegevoegd aan legeringen zoals roestvrij staal om de sterkte te verbeteren, korrelverfijning, en andere mechanische eigenschappen.
- De radioactieve isotoop 160Yb wordt gebruikt als stralingsbron in draagbare röntgenbeeldvormingsapparatuur.
- Ytterbium-gedoteerde vezelversterkers in afstembare lasers worden gebruikt voor markeren en graveren.
- Ytterbiumverbindingen worden nu in toenemende mate gebruikt als industriële katalysatoren in plaats van andere katalysatoren die als gevaarlijk en vervuilend worden beschouwd.
- Omdat de elektrische weerstand van ytterbium toeneemt met toename van de fysieke spanning, wordt het gebruikt in rekstrookjes voor seismische spanningscontrole.
Ytterbium Doped Fiber Laser System
Mogelijke gevolgen voor de gezondheid
Ytterbium wordt beschouwd als licht giftig , en de verbindingen ervan kunnen huid- en oogirritaties veroorzaken. Metallisch ytterbiumstof vliegt spontaan in brand, en de dampen zijn schadelijk voor de menselijke gezondheid.
Belangrijke feiten
- Het element 70 wordt soms voorgesteld door een afbeelding die is gebaseerd op oude rotskunst die in Zweden is gevonden, omdat het element in datzelfde land is gevonden.
- Twee atoomklokken, gebaseerd op ytterbium, werden in 2016 gecombineerd door wetenschappers van het NIST (National Institute of Standards and Technology) om de meest stabiele klok ter wereld te creëren .
Kosten van Ytterbium
Terwijl 100 gram zuiver ytterbium ongeveer $ 1.400 kost, kost eenzelfde hoeveelheid van het element in bulk ongeveer $ 550 .
- 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