Vad är Ytterbium
Ytterbium (uttal: i-TUR-bee-em) är en formbar, duktil, ljus silverfärgad metall som tillhör gruppen lanthanider och representeras av den kemiska symbolen Yb . Den har sju stabila naturligt förekommande isotoper, av vilka 174Yb har den största naturliga förekomsten (32,03 %), medan 176Yb är den mest långlivade med en halveringstid på 1026 år .
Ytterbium Symbol
Var finns det
Ytterbium, liksom andra lanthanider, erhålls vanligen från mineralet monazit och separeras genom lösningsmedelsextraktion och jonbytesförfaranden . De tre största ytterbiumproducerande länderna i världen är Kina, Ryssland och Malaysia, medan de tre största länderna med de största ytterbiumreserverna är Kina, OSS-länderna och USA .
Ytterbium
Historia
Namnets ursprung: Det är uppkallat efter Ytterby, en stad i Sverige där grundämnet först hittades .
Vem upptäckte det: Jean Charles Galissard de Marignac, en schweizisk kemist, är känd för sin upptäckt .
När och hur det upptäcktes
År 1794 upptäckte den finske kemisten Johan Gadolin yttrium, ett metalliskt kemiskt grundämne som forskarna trodde var en källa till andra lantanoider (sällsynta jordartsmetaller) . År 1843 separerade den svenske kemisten Carl Gustaf Mosander yttrium i terbium och erbium . Under experiment med erbium vid universitetet i Genève 1878 lyckades Charles Marignac isolera ytterbium genom att värma erbiumnitrat och få fram röd erbiumoxid och ett vitaktigt grundämne som han gav namnet ytterbium .
1937 värmde Klemm och Bonner ytterbiumklorid tillsammans med kalium för att få fram en liten mängd oren ytterbiummetall . En renare form av ytterbiummetall framställdes 1953 av David Dennison, A. Daane och Frank Spedding vid Ames Laboratory i Iowa.
Ytterbium Identifiering |
|||
| Atomnummer | 70 | ||
| CAS-nummer | 7440-64-4 | ||
| Position i det periodiska systemet | Grupp | Period | Block |
| Lanthanider | 6 | f | |
Utterbiums placering i det periodiska systemet
Egenskaper och kännetecken för Ytterbium
Allmänna egenskaper |
||||||||||||||||
| Atomvikt | 173.045 amu | |||||||||||||||
| Relativ atommassa | 173.045 | |||||||||||||||
Fysikaliska egenskaper |
||||||||||||||||
| Färg | Silvrigt vit | |||||||||||||||
| Smältpunkt/fryspunkt | 824 °C, 1515 °F | |||||||||||||||
| Kokpunkt | 1196 °C, 2185 °F | |||||||||||||||
| Densitet | 6.90 g cm-3 | |||||||||||||||
| Materialtillstånd vid rumstemperatur (fast/flytande/gas) | Fasta | |||||||||||||||
| Hårdhet | ||||||||||||||||
| – Brinell | 343 MPa | |||||||||||||||
| – Mohs | Okänd | |||||||||||||||
| – Vickers | 206 MPa | |||||||||||||||
| Elektrisk ledningsförmåga | 0.0351X106 S/m | |||||||||||||||
| Thermisk (värme)konduktivitet | 34,9 W/(m K) | |||||||||||||||
| Specifik värme | 155 J kg-1 K-1 | |||||||||||||||
| Bulkmodul | 30.5 GPa | |||||||||||||||
| Skjuvmodul | 9,9 GPa | |||||||||||||||
| Ungs modul | 23.9 GPa | |||||||||||||||
| Damptryck | ||||||||||||||||
| – Temperatur (K) | 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2200 | 2400 | |||||
| – Tryck (Pa) | 1.03X 10-9 | 3.84X 10-3 | 6.74 | – | – | – | – | – | – | – | – | |||||
Kemiska egenskaper |
||||||||||||||||
| Oxideringstillstånd | 3, 2 | |||||||||||||||
| Isotoper | Isotop | Massa | Förekomst | Halveringstid | Sönderfallssätt | |||||||||||
| 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- | ||||||||||||
Atomdata för Ytterbium (Grundämne 70)
| Valenceelektroner | 2 | |||||||
| Kvantitetsnummer | ||||||||
| – n | 4 | |||||||
| – ℓ | 3 | |||||||
| – mℓ | 3 | |||||||
| – ms | -1/2 | |||||||
| Elektronkonfiguration (ädelgaskonfiguration) | 4f146s2 | |||||||
| Atomstruktur | ||||||||
| – Antal elektroner | 70 | |||||||
| – Antal neutroner | 104 | |||||||
| – Antal protoner | 70 | |||||||
| Atomens radie | ||||||||
| – Atomens radie | 2.26 Å | |||||||
| – Kovalent radie | 1.78 Å | |||||||
| Elektronegativitet (Pauling-skala) | Okänd | |||||||
| Elektronaffinitet | -1.93 kJ mol-1 | |||||||
| Ioniseringsenergi (kJ mol-1) | 1st | 2nd | 3rd | 4th | 5th | 6th | 7th | 8th |
| 603.435 | 1174.805 | 2416.96 | 4202.9 | – | – | – | – | |
Ytterbium Electron Configuration (Bohr Model)
Användningsområden för Ytterbium
- Det kan läggas till legeringar som rostfritt stål för att förbättra dess styrka, kornförfining och andra mekaniska egenskaper .
- Dess radioaktiva isotop 160Yb används som strålningskälla i bärbar röntgenbildutrustning .
- Ytterbium-dopade fiberförstärkare i avstämbara lasrar används för märkning och gravering .
- Ytterbiumföreningar används nu i allt större utsträckning som industriella katalysatorer i stället för andra katalysatorer som anses vara farliga och förorenande .
- Då ytterbiums elektriska motstånd ökar med ökad fysisk belastning används det i töjningsmätare för övervakning av seismisk belastning .
Ytterbiumdopat fiberlasersystem
Möjliga hälsoeffekter
Ytterbium anses vara svagt giftigt , och dess föreningar kan orsaka hud- och ögonirritation. Metalliskt ytterbiumdamm fattar eld spontant, och rökgaserna är skadliga för människors hälsa.
Interessanta fakta
- Elementet 70 representeras ibland av en bild som bygger på forntida stenkonst som hittats i Sverige , eftersom elementet hittades i samma land.
- Två atomklockor, baserade på ytterbium, kombinerades av forskare vid NIST (National Institute of Standards and Technology) 2016 för att skapa den mest stabila klockan i världen .
Kostnad för Ytterbium
Om 100 gram rent ytterbium kostar cirka 1 400 dollar, kostar samma mängd av grundämnet i bulk cirka 550 dollar .
- 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