ო იტერბიუმი, სიმბოლო Yb და ატომური ნომერი 70, არის ლანთანიდი (ან იშვიათი დედამიწის ლითონი). ეს არის ვერცხლისფერი, დრეკადი და ელასტიური ლითონი. სხვა ლანთანიდებისაგან განსხვავებით, იტერბიუმი შეიძლება იყოს წარმოდგენილი ხსნარში და ნაერთებში ჟანგვის ნომერი +2-ის ტოლი (მაშინ როცა ლანთანიდების უმეტესობას აქვს მხოლოდ NOx +3-ის ტოლი).
იტერბიუმი მცირე გამოყენების ელემენტია, მაგრამ მისი გამოყენება შესაძლებელია როგორც უჟანგავი ფოლადის გამაუმჯობესებელი, პორტატული რენტგენის მოწყობილობებში და ატომური საათების შემადგენლობაში. იგი წარმოიქმნება მეტოთერმული შემცირებით, ლანთანის გამოყენებით, როგორც შემცირების ლითონი.
შენი აღმოჩენილია მე-18-მე-19 საუკუნეებშიშვედეთის ქალაქ იტერბიდან მოპოვებულ მადნებზე დაფუძნებული, სადაც პრაქტიკულად ყველა იშვიათი დედამიწის ლითონია. თუმცა მისი სახელი მხოლოდ მე-20 საუკუნის დასაწყისში, უფრო სწორედ 1909 წელს გახდა ოფიციალური.
წაიკითხეთ ასევე: სკანდიუმი - ლითონი, რომელსაც შეუძლია კარგი ლითონის შენადნობების დამზადება
რეზიუმე იტერბიუმის შესახებ
- იტერბიუმი არის ლითონი, რომელიც მიეკუთვნება ლანთანიდების ან იშვიათი მიწიერი ლითონების კლასს.
- მეტალის სახით, მას აქვს ვერცხლისფერი ფერი და ბზინვარება, გარდა იმისა, რომ ელასტიურია.
- ლანთანიდებისთვის დამახასიათებელი NOx +3 მიუხედავად, ის ასევე შეიცავს NOx +2-ს.
- ის გვხვდება ბუნებაში შერეული სხვა ლანთანიდებთან, როგორიცაა ქსენოტიმი და ფერგუსონიტი.
- იგი მიიღება ლანთანით რედუქციის შედეგად.
- იტერბიუმის გამოყენება ჯერ კიდევ შეზღუდულია, მაგრამ ის შეიძლება იყოს ფოლადის გამაუმჯობესებელი და გამოყენებული იქნას ატომურ საათებში.
- მისი აღმოჩენა მოხდა ქალაქ იტერბიდან, შვედეთის მადნებიდან.
იტერბიუმის თვისებები
- სიმბოლო: იბ
- ატომური ნომერი: 70
- ატომური მასა: 173.054 a.u.u.a.
- ელექტრონეგატიურობა: 1,1
- შერწყმის წერტილი: 824°C
- Დუღილის წერტილი: 1196°C
- სიმჭიდროვე: 6,903 გ.სმ-3 (α ალოტროპი), 6,966 გ.სმ-3 (β ალოტროპი)
- ელექტრონული კონფიგურაცია: [Xe] 6s2 4ვ14
- ქიმიური სერია: იშვიათი დედამიწის ლითონები, ლანთანიდები
იტერბიუმის მახასიათებლები
იტერბიუმი, სიმბოლო Yb, აქვს a ვერცხლისფერი შეღებვა და ბრწყინავს მეტალის სახითგარდა იმისა, რომ არის რბილი, ელასტიური და გარკვეულწილად დრეკადი. შედარებით სტაბილურობის მიუხედავად, საინტერესოა, რომ ლითონის შეფუთული უნდა იყოს დახურულ კონტეინერებში ჰაერისა და ტენიანობისგან დასაცავად. სხვათა შორის, სხვა ლანთანიდების მსგავსად, Yb შეიძლება დაზარალდეს წვის ჰაერთან კონტაქტში იტერბიუმის III ოქსიდის წარმოქმნით:
4 Yb + 3 O2 → 2 Yb2ო3
შენიშვნა: ოქსიდი ასევე შეიძლება წარმოიქმნას იტერბიუმის მარილების და ჰიდროქსიდების კალცინაციით.
ხსნარში, იტერბიუმი ასევე შეიძლება ჰქონდეს NOx +3-ის ტოლიყველა ლანთანიდისთვის დამახასიათებელი, თუმცა, ევროპიუმის (Eu) და სამარიუმის (Sm) მსგავსად, იტერბიუმს შეუძლია NOx იყოს +2-ის ტოლი. ეს თქვენის შედეგია ელექტრონული კონფიგურაცია, რომელიც მთავრდება [Xe] 6s-ში2 4ვ14. 6s ქვეშლის ორი ელექტრონის დაკარგვით, შევსებული 4f ქვეშელური ახერხებს Yb იონის სტაბილურობის გარანტიას.2+.
იტერბიუმიც აქვს სამი ალოტროპული ფორმა: α (ალფა), β (ბეტა) და γ (გამა). ალფა ფორმა არსებობს -13 °C-მდე, ხოლო ბეტა ფორმა არის ოთახის ტემპერატურაზე. 795 °C-ზე მეტ ტემპერატურაზე წარმოიქმნება გამა ფორმა. იტერბიუმს ასევე აქვს 33 იზოტოპი, რომელთაგან შვიდი სტაბილურია.
სად შეიძლება იტერბიუმის პოვნა?
იტერბიუმი არ არის რომელიმე მადნის მთავარი შემადგენელი. ლანთანიდები (და იტერბიუმი არ არის გამონაკლისი) ხშირად გვხვდება შერეულ ბუნებაში. ბასტნაზიტისა და მონაზიტის საბადოები ყველაზე კომერციულად გამოიყენება დაბალი მასის ლანთანიდების მოსაპოვებლად. ამრიგად, იტერბიუმს, უფრო მძიმე ლანთანიდს, აქვს მასის კონცენტრაცია (Yb-ის სახით2ო3) მათში 0,1%-ზე ნაკლები.
მთავარი მძიმე ლანთანიდის საბადოა ქსენოტიმი (იტრიუმის ფოსფატი, YPO4), ევდიალიტი, სილიკატური ჯგუფიდან და ფერგუსონიტი, ოქსიდის კლასიდან. ქსენოთიმში მასის კონცენტრაცია (Yb-ის სახით2ო3) იტერბიუმის 5,8%, ხოლო ევდიალიტში 2,3%, ფერგუსონიტში კი 1,4%.
წაიკითხეთ ასევე:ქიმიური ელემენტების სახელებისა და სიმბოლოების წარმოშობა
იტერბიუმის მიღება
მიუხედავად იმისა, რომ ისტორიულად იტერბიუმი მიღებულ იქნა რედუქციის გზით კალიუმი, ამჟამად, მისი მოპოვების საუკეთესო გზაა ლანთანუმის შემცირება ინდუქციურ ღუმელებშიმეტალოთერმული რედუქციის ე.წ. მასში იტერბიუმის III ოქსიდი მცირდება ლანთანის მოქმედებით, მიიღება იტერბიუმი ორთქლის სახით, რომელიც კონდენსირდება და კრისტალიზდება ინდუქციური ღუმელის კონკრეტულ წერტილებში.
Yb2ო3 (s) + 2 La (l) → 2 Yb (g) + La2ო3 (s)
სამუშაო ტემპერატურა უნდა იყოს 1500 °C დიაპაზონში, ხოლო წნევა 10-ს შორის-4 და 10-3 Ნიჩაბი.
იტერბიუმის აპლიკაციები
ცოტა შესწავლილი, იტერბიუმის გამოყენება ჯერ კიდევ ცოტაა. ერთ-ერთი მათგანია ის ფაქტი, რომ იტერბიუმი გააუმჯობესოს უჟანგავი ფოლადის საინტერესო თვისებები, როგორიცაა სიმტკიცე და სხვა მექანიკური თვისებები. იზოტოპი 169Yb, რადიოაქტიური, გამოიყენება პორტატული რენტგენის აპარატებში, გამოიყენება ელექტროენერგიის გარეშე.
ო იზოტოპი 174Yb შეიძლება გამოყენებულ იქნას ატომური საათები, რომლის სიზუსტე არის მინიმუმ ერთი წამი 50 მილიარდ წელიწადში, ანუ მას დასჭირდება 50 მილიარდი წელი, რომ გამოტოვოს დროის ერთი წამი (პლუს ან მინუს).
იტერბიუმის ისტორია
იტერბიუმი აღმოჩენა დაიწყო მე-18 საუკუნეში, შვედური ფაიფურის ქარხანასთან. 1788 წელს ქარხნის მფლობელმა, რეინჰოლდ გეიჯერმა, ასევე ქიმიკოსმა და მინერალოგმა, აღწერა შავი, არამაგნიტური მინერალი. სიმჭიდროვე 4,223-ის ტოლი, ნაპოვნია იტერბის მაღაროში (შვედეთის ქალაქი) მოყვარულმა გეოლოგმა კარლ აქსელ არენიუსმა. არენჰიუსმა ასევე გაუგზავნა ამ მინერალის ნიმუში ფინეთის Åbo Akademi-ს პროფესორ იოჰან გადოლინს.
გარკვეული ექსპერიმენტების შემდეგ, გადოლინმა დაასკვნა, რომ საბადოში იქნებოდა 31 წილი სილიციუმი, 19 ნაწილი ალუმინის (სინამდვილეში ბერილიუმი). რკინის ოქსიდის 12 ნაწილი პლუს უცნობი „დედამიწის“ 38 ნაწილი (ადრე „დედამიწა“ ეწოდებოდა "ოქსიდები").
1797 წელს ანდერს გუსტაფ ეკებერგმა, ქიმიკოსმა შვედეთის ქალაქ უფსალადან, ხელახლა შეაფასა გადოლინის მონაცემები და დაასკვნა, რომ მადანი შეიცავდა ახალი ოქსიდის 47,5 ნაწილს. ეკებერგმა შესთავაზა სახელი იტერსტენი მინერალისთვის და სახელისთვის იტერჟორდი (შვედური) ან იტრია (ლათინური) ახალი ოქსიდისთვის.
წლების განმავლობაში დაასკვნეს, რომ იტრია არ იყო მარტივი იტრიუმის ოქსიდი. 1843 წელს დადასტურდა, რომ არსებობდა ერბიუმის და ტერბიუმის ოქსიდებიც. 1878 წელს შვეიცარიელმა ქიმიკოსმა ჟან დე მარინიაკმა გამოყო იტერბია იტრიიდან., მიდის იქამდე, რომ ის იქნებოდა ოქსიდი ახალი სამვალენტიანი ელემენტის, იტერბიუმის, მოლური მასის 172 გ.მოლი-1. თუმცა, 1899 წელს ავსტრიაში მეცნიერებმა ფრანც ექსნერმა და ედუარდ ჰაშეკმა წარმოადგინეს სპექტროსკოპიული მტკიცებულება, რომ მარნინაკის იტერბიუმი არ იყო ერთი ელემენტი.
ექვსი წლის შემდეგ, ასევე ავსტრიაში, კარლ აუერ ფონ უელსბახმა გამოიყენა ფრაქციული კრისტალიზაცია, რათა გამოეყო იტერბიუმი. მარნინაკი ორ ელემენტზე, მათ ალდებარიუმს და კასიოპეუმს უწოდებს, დეკემბერში ორივეს მასობრივი მონაცემების წარმოდგენა 1907.
თუმცა, 44 დღით ადრე, სანამ უელსბახი გამოაქვეყნებდა თავის შედეგებს, ჟორჟ ურბენმა პარიზის აკადემიას წარუდგინა იტერბიუმის ორ ახალ ელემენტად გამოყოფა: ნეოტერბიუმი და ლუტეტიუმი, ასევე წარმოგიდგენთ მის მასობრივ მონაცემებს. ურბეინი იქამდე მივიდა და თქვა, რომ უელსბახის ნაშრომს აკლდა მტკიცებულება და არ იყო რაოდენობრივი.
ამრიგად, 1909 წელს ატომური წონის საერთაშორისო კომიტეტმა (რომლის წევრიც ურბეინი იყო) მხარი დაუჭირა ჟორჟ ურბეინის ნომენკლატურა, რომელიც ათავსებს ნეოიერბიუმს (მოგვიანებით მხოლოდ იტერბიუმს) მოლური მასით 172 გ.მოლ-1 და ლუტეტიუმი მოლური მასით 174 გ.მოლი-1.
სტეფანო არაუჯო ნოვაისის მიერ
ქიმიის მასწავლებელი
