อ อิตเทอร์เบียม, สัญลักษณ์ Yb และเลขอะตอม 70 เป็นแลนทาไนด์ (หรือโลหะธาตุหายาก) เป็นโลหะสีเงิน เหนียว และอ่อนตัวได้ อิตเทอร์เบียมไม่เหมือนกับแลนทาไนด์อื่นๆ ในสารละลายและในสารประกอบ เลขออกซิเดชัน เท่ากับ +2 (ในขณะที่แลนทาไนด์ส่วนใหญ่มี NOx เท่ากับ +3 เท่านั้น)
อิตเทอร์เบียมเป็นองค์ประกอบที่มีการใช้งานไม่มากนัก แต่สามารถใช้เป็นตัวปรับปรุงเหล็กกล้าไร้สนิม ในอุปกรณ์เอ็กซ์เรย์แบบพกพา และในส่วนประกอบของนาฬิกาอะตอม ผลิตโดยการลดความร้อนด้วยโลหะโดยใช้แลนทานัมเป็นโลหะรีดิวซ์
ของคุณ ค้นพบระหว่างศตวรรษที่ 18 ถึง 19อ้างอิงจากแร่ที่มาจากเมืองอิตเทอร์บี ประเทศสวีเดน ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของโลหะหายากแทบทุกชนิด อย่างไรก็ตาม ชื่อของมันถูกทำให้เป็นทางการเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 เท่านั้น หรือแม่นยำกว่านั้นคือในปี 1909
อ่านด้วย: Scandium — โลหะที่สามารถสร้างโลหะผสมที่ดีได้
หัวข้อของบทความนี้
- 1 - สรุปเกี่ยวกับอิตเทอร์เบียม
- 2 - คุณสมบัติของอิตเทอร์เบียม
- 3 - ลักษณะของอิตเทอร์เบียม
- 4 - พบอิตเทอร์เบียมได้ที่ไหน?
- 5 - การได้รับอิตเทอร์เบียม
- 6 - การประยุกต์ใช้อิตเทอร์เบียม
- 7 - ประวัติของอิตเทอร์เบียม
สรุปเกี่ยวกับอิตเทอร์เบียม
- อิตเทอร์เบียมเป็นโลหะที่อยู่ในกลุ่มแลนทาไนด์หรือโลหะหายาก
- ในรูปแบบโลหะมีสีเงินและเงางามนอกจากจะอ่อนตัวแล้ว
- แม้จะมี NOx +3 ซึ่งเป็นลักษณะของแลนทาไนด์ แต่ก็ยังมี NOx +2
- เกิดขึ้นในธรรมชาติผสมกับแลนทาไนด์อื่นๆ เช่น ซีโนไทม์และเฟอร์กูโซไนต์
- ได้มาจากการลดแลนทานัม
- การใช้อิตเทอร์เบียมยังคงมีจำกัด แต่สามารถใช้เป็นสารปรับปรุงเหล็กและใช้ในนาฬิกาอะตอมได้
- การค้นพบเกิดขึ้นจากแร่ที่มาจากเมืองอิตเทอร์บี ประเทศสวีเดน
คุณสมบัติของอิตเทอร์เบียม
- เครื่องหมาย: ปป
- เลขอะตอม: 70
- มวลอะตอม: 173.054 a.u.u.a.
- อิเลคโตรเนกาติวิตี: 1,1
- จุดหลอมเหลว: 824°ซ
- จุดเดือด: 1196°C
- ความหนาแน่น: 6.903 ก.ซม-3 (α allotrope), 6.966 ก.ซม-3 (β allotrope)
- การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์: [Xe] 6 วินาที2 4ฉ14
- ชุดสารเคมี: โลหะหายาก, แลนทาไนด์
อย่าหยุดตอนนี้... มีเพิ่มเติมหลังจากการประชาสัมพันธ์ ;)
ลักษณะของอิตเทอร์เบียม
อิตเทอร์เบียม สัญลักษณ์ Yb มี สีเงินและความเงางามในรูปแบบโลหะนอกจากจะมีความนุ่ม อ่อนตัว และค่อนข้างเหนียวแล้ว แม้จะค่อนข้างคงที่ แต่ก็เป็นที่น่าสนใจว่า โลหะ บรรจุในภาชนะปิดเพื่อป้องกันอากาศและความชื้น อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับแลนทาไนด์อื่นๆ Yb สามารถทนทุกข์ทรมานได้ การเผาไหม้ สัมผัสกับอากาศเพื่อสร้างอิตเทอร์เบียม III ออกไซด์:
4 Yb + 3 O2 → 2 ปี2อ3
หมายเหตุ: ออกไซด์สามารถเกิดขึ้นได้จากการเผาเกลือของอิตเทอร์เบียมและไฮดรอกไซด์
ในสารละลาย อิตเทอร์เบียม ก็สามารถมี NOx เท่ากับ +3 ได้เช่นกันอย่างไรก็ตาม ลักษณะของแลนทาไนด์ทั้งหมด เช่น ยูโรเพียม (Eu) และซาแมเรียม (Sm) อิตเทอร์เบียมสามารถนำเสนอ NOx เท่ากับ +2 นี่เป็นผลสืบเนื่องมาจากคุณ การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งลงท้ายด้วย [Xe] 6 วินาที2 4ฉ14. โดยการสูญเสียอิเล็กตรอนสองตัวของเชลล์ย่อย 6s เชลล์ย่อย 4f ที่ถูกเติมเต็มสามารถรับประกันความเสถียรให้กับไอออน Yb2+.
อิตเทอร์เบียมก็เช่นกัน มีสามรูปแบบ allotropic: α (อัลฟา), β (เบต้า) และ γ (แกมมา) รูปแบบอัลฟ่ามีอุณหภูมิต่ำถึง -13 °C ในขณะที่รูปแบบเบต้ามีอยู่ที่อุณหภูมิห้อง ที่อุณหภูมิมากกว่า 795 °C จะเกิดรูปแบบแกมมา อิตเทอร์เบียมยังมีไอโซโทป 33 ไอโซโทป ซึ่ง 7 ไอโซโทปนั้นเสถียร
อิตเทอร์เบียมพบได้ที่ไหน?
อิตเทอร์เบียม ไม่ใช่ส่วนประกอบหลักของแร่ใดๆ. แลนทาไนด์ (และอิตเทอร์เบียมก็ไม่มีข้อยกเว้น) มักเกิดขึ้นปะปนกันในธรรมชาติ แร่ Bastnasite และ monazite ใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์มากที่สุดสำหรับแลนทาไนด์มวลต่ำ ดังนั้น อิตเทอร์เบียมซึ่งเป็นแลนทาไนด์ที่หนักกว่าจึงมีความเข้มข้นเป็นมวล (ในรูปของ Yb2อ3) น้อยกว่า 0.1% ในนั้น
แร่แลนทาไนด์หลักที่หนักกว่าคือ xenotime (a yttrium phosphate, YPO4), ยูไดอัลไลต์จากหมู่ซิลิเกตและเฟอร์กูโซไนต์จากชั้นออกไซด์ ในซีโนไทม์ ความเข้มข้นของมวล (ในรูปของ Yb2อ3) ของอิตเทอร์เบียมคือ 5.8% ในขณะที่ยูเดียไลต์อยู่ที่ 2.3% และในเฟอร์กูโซไนต์คือ 1.4%
อ่านด้วย:ที่มาของชื่อและสัญลักษณ์ของธาตุเคมี
การได้รับอิตเทอร์เบียม
แม้ว่าในอดีตอิตเทอร์เบียมจะได้รับจากการลดด้วย โพแทสเซียมในปัจจุบัน วิธีที่ดีที่สุดในการได้มาคือโดย การลดแลนทานัมในเตาเหนี่ยวนำการลดความร้อนจากโลหะที่เรียกว่า ในนั้น อิตเทอร์เบียม III ออกไซด์ถูกรีดิวซ์โดยการกระทำของแลนทานัม ทำให้ได้อิตเทอร์เบียมในรูปของไอน้ำ ซึ่งควบแน่นและตกผลึกที่จุดเฉพาะในเตาเหนี่ยวนำ
Yb2อ3 (s) + 2 La (l) → 2 Yb (g) + La2อ3 (วินาที)
อุณหภูมิในการทำงานต้องอยู่ในช่วง 1,500 °C ในขณะที่ความดันต้องอยู่ระหว่าง 10-4 และ 10-3 พลั่ว
แอปพลิเคชั่นอิตเทอร์เบียม
มีการศึกษาน้อย การประยุกต์ใช้อิตเทอร์เบียมยังมีน้อย หนึ่งในนั้นคือความจริงที่ว่าอิตเทอร์เบียม ปรับปรุงคุณสมบัติที่น่าสนใจของเหล็กกล้าไร้สนิมเช่น ความแข็งแรงและคุณสมบัติเชิงกลอื่นๆ ไอโซโทป 169Yb, กัมมันตภาพรังสี, ใช้ในเครื่องเอกซเรย์พกพา, ใช้ในสถานที่ไม่มีไฟฟ้า.
อ ไอโซโทป 174Yb สามารถใช้ใน นาฬิกาอะตอมซึ่งมีความแม่นยำอย่างน้อยหนึ่งวินาทีใน 50 พันล้านปี นั่นคือจะใช้เวลา 50 พันล้านปีในการพลาดเวลาแม้แต่วินาทีเดียว (บวกหรือลบ)
ประวัติของอิตเทอร์เบียม
อิตเทอร์เบียม เริ่มถูกค้นพบในศตวรรษที่ 18กับโรงงานเครื่องเคลือบดินเผาของสวีเดน ในปี ค.ศ. 1788 Reinhold Geijer เจ้าของโรงงานซึ่งเป็นนักเคมีและนักแร่วิทยาได้อธิบายถึงแร่สีดำที่ไม่ใช่แม่เหล็กของ ความหนาแน่น เท่ากับ 4.223 ซึ่งพบในเหมือง Ytterby (เมืองสวีเดน) โดย Carl Axel Arrhenius นักธรณีวิทยาสมัครเล่น Arrenhius ยังได้ส่งตัวอย่างแร่นี้ไปให้ศาสตราจารย์ Johan Gadolin แห่ง Åbo Akademi ในฟินแลนด์ด้วย
หลังจากการทดลอง Gadolin สรุปว่าแร่จะมีซิลิกา 31 ส่วน อลูมินา 19 ส่วน (อันที่จริงคือเบริลเลียม) เหล็กออกไซด์ 12 ส่วนบวก 38 ส่วนของ "ดิน" ที่ไม่รู้จัก (เดิมชื่อ "โลก" เป็นชื่อของ “ออกไซด์”)
ในปี พ.ศ. 2340 Anders Gustaf Ekeberg นักเคมีจากเมือง Uppsala ของสวีเดนได้ประเมินข้อมูลของ Gadolin ใหม่โดยสรุปว่าไม่จริง แร่มีออกไซด์ใหม่ 47.5 ส่วน Ekeberg เสนอชื่อ อิตเตอร์สเตน สำหรับแร่และชื่อ อิตเตอร์ยอร์ด (ภาษาสวีเดน) หรืออิตเทรีย (ภาษาละติน) สำหรับออกไซด์ใหม่
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีข้อสรุปว่าอิตเทรียไม่ใช่อิตเทรียมออกไซด์ทั่วไป ในปี พ.ศ. 2386 มีการพิสูจน์ว่ามีออกไซด์ของเออร์เบียมและเทอร์เบียมด้วย ในปี 1878 Jean de Marignac นักเคมีชาวสวิสได้แยกอิตเทอร์เบียออกจากอิตเทรียไปไกลถึงขนาดบอกว่าเธอคงจะเป็น ออกไซด์ ของธาตุไตรวาเลนต์ใหม่ อิตเทอร์เบียม มีมวลโมล 172 ก.โมล-1. อย่างไรก็ตาม ในปี พ.ศ. 2442 ที่ประเทศออสเตรีย นักวิทยาศาสตร์ Franz Exner และ Eduard Haschek ได้นำเสนอหลักฐานทางสเปกโทรสโกปีว่าอิตเทอร์เบียมของ Marignac ไม่ใช่ธาตุเดี่ยว
หกปีต่อมาในออสเตรียเช่นกัน Carl Auer von Welsbach ใช้การตกผลึกแบบเศษส่วนเพื่อแยกอิตเทอร์เบียมออกจาก Marignac เกี่ยวกับธาตุสองชนิด ซึ่งเรียกว่าอัลดีแบเรียมและแคสสิโอเปียม นำเสนอข้อมูลมวลของธาตุทั้งสองในเดือนธันวาคม 1907.
อย่างไรก็ตาม 44 วันก่อนที่ Welsbach จะเผยแพร่ผลงานของเขา Georges Urbain เสนอต่อ Paris Academy เพื่อแยกอิตเทอร์เบียมออกเป็นสององค์ประกอบใหม่: นีโอเทอร์เบียม และ ลูทีเซียมยังนำเสนอข้อมูลจำนวนมาก Urbain ถึงกับกล่าวว่างานของ Welsbach ขาดหลักฐานและไม่ใช่เชิงปริมาณ
ดังนั้น ในปี พ.ศ. 2452 คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยน้ำหนักปรมาณู (ซึ่งเออร์เบนเป็นสมาชิก) จึงเห็นชอบให้ ระบบการตั้งชื่อของ Georges Urbain วางนีโอเยอร์เบียม (ต่อมาคืออิตเทอร์เบียม) โดยมีมวลโมลาร์เท่ากับ 172 กรัมโมล-1 และลูทีเทียมที่มีมวลโมล 174 ก.โมล-1.
โดย Stefano Araujo Novais
ครูสอนเคมี
คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของซีเรียมหรือไม่? คลิกที่นี่และเรียนรู้เกี่ยวกับคุณลักษณะ คุณสมบัติ การใช้งาน การได้มาและประวัติ
เรียนรู้เกี่ยวกับลักษณะพิเศษของธาตุทรานซิชันภายใน (แอกทิไนด์และแลนทาไนด์) ซึ่งอยู่ในคาบที่หกและเจ็ดของกลุ่มที่ 3 ของตารางธาตุ
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสแกนเดียม ตลอดจนคุณลักษณะ คุณสมบัติ การใช้งาน การได้มาและประวัติของมัน
คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของลูเทเทียมหรือไม่? คลิกที่นี่และเรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติ คุณสมบัติ การได้รับ การใช้งาน และประวัติของมัน
คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของอิตเทรียมหรือไม่? คลิกที่นี่และเรียนรู้เกี่ยวกับคุณลักษณะ คุณสมบัติ การใช้งาน การได้มาและประวัติ