Iterbijs (Yb): īpašības, ražošana, pielietojums

O iterbijs, simbols Yb un atomskaitlis 70, ir lantanīds (vai retzemju metāls). Tas ir sudraba krāsas, kaļams un kaļams metāls. Atšķirībā no citiem lantanīdiem iterbijs var būt šķīdumā un savienojumos oksidācijas numurs vienāds ar +2 (kamēr lielākajai daļai lantanīdu NOx ir vienāds ar +3).

Iterbijs ir maz lietojams elements, taču to var izmantot kā nerūsējošā tērauda uzlabotāju, pārnēsājamās rentgena ierīcēs un atompulksteņu sastāvā. To ražo metalotermiski reducējot, kā reducējošu metālu izmantojot lantānu.

Jūsu atklājās starp 18. un 19. gadsimtu, pamatojoties uz rūdām, kas iegūtas no Iterbijas pilsētas Zviedrijā, kur atrodas praktiski visi retzemju metāli. Taču tā nosaukums oficiāli tika padarīts tikai 20. gadsimta sākumā, precīzāk, 1909. gadā.

Izlasi arī: Skandijs - metāls, kas spēj izgatavot labus metālu sakausējumus

Šī raksta tēmas

• 1. — kopsavilkums par iterbiju
• 2 - iterbija īpašības
• 3 - iterbija raksturojums
• 4 - Kur var atrast iterbiju?
• 5 - iterbija iegūšana
• 6 - Iterbija pielietojums
• 7 - iterbija vēsture

Kopsavilkums par iterbiju

• Iterbijs ir metāls, kas pieder pie lantanīdu vai retzemju metālu klases.
• Metāla formā tam ir sudraba krāsa un spīdums, turklāt tas ir kaļams.
• Neskatoties uz to, ka tajā ir NOx +3, kas raksturīgs lantanīdiem, tajā ir arī NOx +2.
• Dabā tas sastopams sajaukts ar citiem lantanīdiem, piemēram, ksenotīmu un ferguzonītu.
• To iegūst, reducējot ar lantānu.
• Iterbija izmantošanas iespējas joprojām ir ierobežotas, taču tas var būt tērauda uzlabotājs un izmantots atomu pulksteņos.
• Tās atklāšana notika no rūdām, kas nāk no Iterbijas pilsētas Zviedrijā.

iterbija īpašības

Iterbija metāls, 99,9% tīrs.

• Simbols: Yb
• atomskaitlis: 70
• atomu masa: 173.054 a.u.u.a.
• elektronegativitāte: 1,1
• Sadales punkts: 824°C
• Vārīšanās punkts: 1196°C
• Blīvums: 6,903 g.cm^-3 (α allotrops), 6,966 g.cm^-3 (β allotrops)
• Elektroniskā konfigurācija: [Xe] 6s² 4f¹⁴
• ķīmiskā sērija: retzemju metāli, lantanīdi

Nepārtrauciet tagad... Pēc publicitātes ir vēl kas ;)

iterbija īpašības

Iterbijam, simbolam Yb, ir a sudraba krāsa un spīdums metāliskā formā, turklāt tas ir mīksts, kaļams un nedaudz elastīgs. Neskatoties uz to, ka tas ir salīdzinoši stabils, ir interesanti, ka metāls jāiepako slēgtos traukos, lai pasargātu no gaisa un mitruma. Starp citu, tāpat kā citi lantanīdi, Yb var ciest degšana saskarē ar gaisu, veidojot iterbija III oksīdu:

4 Yb + 3 O₂ → 2 Yb₂O₃

Piezīme: oksīdu var veidot arī iterbija sāļus un hidroksīdus kalcinējot.

Šķīdumā iterbijs var būt arī NOx vienāds ar +3, kas raksturīgs visiem lantanīdiem, tomēr, piemēram, eiropijam (Eu) un samārijam (Sm), iterbijs var radīt NOx, kas vienāds ar +2. Tās ir tavas sekas elektroniskā konfigurācija, kas beidzas ar [Xe] 6 s² 4f¹⁴. Zaudējot divus 6s apakščaulas elektronus, piepildītā 4f apakščaula spēj garantēt Yb jona stabilitāti²⁺.

Arī iterbijs ir trīs alotropiskas formas: α (alfa), β (beta) un γ (gamma). Alfa forma pastāv līdz -13 °C, bet beta forma ir istabas temperatūrā. Temperatūrā virs 795 °C veidojas gamma forma. Iterbijam ir arī 33 izotopi, no kuriem septiņi ir stabili.

Kur var atrast iterbiju?

Ferguzonīts ir oksīdu klases rūda, kas satur iterbija elementa masas daļu.

iterbijs nav nevienas rūdas galvenā sastāvdaļa. Lantanīdi (un iterbijs nav izņēmums) dabā bieži sastopami jaukti. Bastnazīta un monazīta rūdas ir visvairāk komerciāli izmantotas mazākas masas lantanīdu iegūšanai. Tādējādi iterbijam, smagākam lantanīdam, ir masas koncentrācija (Yb formā₂O₃) mazāk nekā 0,1% tajos.

Galvenās smagākās lantanīda rūdas ir ksenotīms (itrija fosfāts, YPO₄), eudialīts no silikātu grupas un ferguzonīts no oksīdu klases. Ksenotimā masas koncentrācija (Yb formā₂O₃) iterbija saturs ir 5,8%, savukārt eudialītā tas ir 2,3%, bet ferguzonītā - 1,4%.

Izlasi arī:Ķīmisko elementu nosaukumu un simbolu izcelsme

Iterbija iegūšana

Lai gan vēsturiski iterbijs tika iegūts, reducējot ar kālijs, pašlaik labākais veids, kā to iegūt, ir lantāna samazināšana indukcijas krāsnīs, tā sauktā metalotermiskā reducēšana. Tajā iterbija III oksīds tiek reducēts lantāna iedarbībā, iegūstot iterbiju tvaika veidā, kas indukcijas krāsns noteiktos punktos kondensējas un kristalizējas.

Yb₂O₃ (s) + 2 La (l) → 2 Yb (g) + La₂O₃ (s)

Darba temperatūrai jābūt diapazonā no 1500 °C, savukārt spiedienam jābūt no 10^-4 un 10^-3 Lāpsta.

iterbija lietojumprogrammas

Maz pētīts, iterbija lietojumu joprojām ir maz. Viens no tiem ir fakts, ka iterbijs uzlabot interesantas nerūsējošā tērauda īpašības, piemēram, izturība un citas mehāniskās īpašības. izotops ¹⁶⁹Yb, radioaktīvs, izmanto pārnēsājamos rentgena aparātos, izmanto vietās, kur nav elektrības.

O izotops ¹⁷⁴Yb var izmantot atomu pulksteņi, kura precizitāte ir vismaz viena sekunde 50 miljardu gadu laikā, tas ir, būtu nepieciešami 50 miljardi gadu, lai tas nokavētu vienu sekundi (plus vai mīnus).

iterbija vēsture

iterbijs sāka atklāt 18. gadsimtā, ar zviedru porcelāna fabriku. 1788. gadā rūpnīcas īpašnieks Reinholds Geijers, arī ķīmiķis un mineralogs, aprakstīja melnu, nemagnētisku minerālu. blīvums vienāds ar 4,223, ko Iterbijas raktuvēs (Zviedrijas pilsētā) atradis ģeologs amatieris Karls Aksels Arrēniuss. Arrenhius arī nosūtīja šī minerāla paraugu profesoram Johanam Gadolinam no Åbo Akademi Somijā.

Pēc dažiem eksperimentiem Gadolins secināja, ka rūdā ir 31 daļa silīcija dioksīda, 19 daļas alumīnija oksīda (faktiski berilija), 12 daļas dzelzs oksīda plus 38 daļas nezināmas "zemes" (agrāk "zeme" bija nosaukums “oksīdi”).

1797. gadā Zviedrijas pilsētas Upsalas ķīmiķis Anderss Gustafs Ekebergs atkārtoti izvērtēja Gadolinas datus, secinot, ka, nepatiesi, rūda satur 47,5 daļas jaunā oksīda. Ekebergs ierosināja nosaukumu yttersten par minerālu un nosaukumu itterjords (zviedru) vai itrija (latīņu valodā) jaunajam oksīdam.

Gadu gaitā tika secināts, ka itrijs nav vienkāršs itrija oksīds. 1843. gadā tika pierādīts, ka eksistē arī erbija un terbija oksīdi. 1878. gadā Šveices ķīmiķis Žans de Marinjaks izolēja iteriju no itrijas., ejot tik tālu, lai teiktu, ka viņa būtu šī oksīds jauna trīsvērtīgā elementa iterbija, molārā masa 172 g.mol^-1. Tomēr 1899. gadā Austrijā zinātnieki Francs Eksners un Eduards Hašeks iesniedza spektroskopiskus pierādījumus, ka Marignaca iterbijs nebija viens elements.

Sešus gadus vēlāk arī Austrijā Karls Auers fon Velsbahs izmantoja frakcionētu kristalizāciju, lai atdalītu iterbiju no Marignac uz diviem elementiem, nosaucot tos par aldebāriju un kasiopeiju, uzrādot abus masu datus decembrī 1907.

Tomēr 44 dienas pirms Velsbaha publicēja savus rezultātus, Žoržs Urbeins Parīzes akadēmijai iepazīstināja ar iterbija sadalīšanu divos jaunos elementos: neoterbijs un lutēcijs, uzrādot arī savus masu datus. Urbains aizgāja tik tālu, ka teica, ka Velsbaha darbam trūka pierādījumu un tas nebija kvantitatīvs.

Tādējādi 1909. gadā Starptautiskā atomsvaru komiteja (kuras loceklis bija Urbeins) atbalstīja Džordža Urbeina nomenklatūra, ievietojot neoyerbium (vēlāk tikai iterbium) ar molāro masu 172 g.mol^-1 un lutecijs ar molāro masu 174 g.mol^-1.

Autors Stefano Araujo Novais
Ķīmijas skolotājs

Vai esat kādreiz dzirdējuši par ķīmisko elementu cēriju? Noklikšķiniet šeit un uzziniet par tā īpašībām, īpašībām, lietojumiem, iegūšanu un vēsturi.

Uzziniet par iekšējo pārejas elementu (aktinīdu un lantanīdu) īpatnībām, kas aizņem periodiskās tabulas 3. grupas sesto un septīto periodu.

Uzziniet vairāk par skandiju, kā arī tā īpašībām, īpašībām, pielietojumu, iegūšanu un vēsturi.

Vai esat kādreiz dzirdējuši par ķīmisko elementu lutēcijs? Noklikšķiniet šeit un uzziniet par tā īpašībām, īpašībām, iegūšanu, pielietojumu un vēsturi.

Vai esat kādreiz dzirdējuši par ķīmisko elementu itriju? Noklikšķiniet šeit un uzziniet par tā īpašībām, īpašībām, lietojumiem, iegūšanu un vēsturi.