Ytterbín
Úr Wikipediu, frjálsa alfræðiritinu
| Túlín | Ytterbín | Lútetín | ||||||||||||||||||||||
| Nóbelín | ||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||
Ytterbín er frumefni með efnatáknið Yb og er númer 70 í lotukerfinu. Þetta er mjúkur, silfraður sjaldgæfur jarðmálmur í flokki lantaníða og finnst í steintegundunum gadólíníti, mónasíti og xenótími. Ytterbín er oft tengt saman við yttrín og önnur skyld frumefni, og er notað í sumar tegundir stáls. Náttúrulegt ytterbín er blanda sjö stöðugra samsæta.
Efnisyfirlit |
[breyta] Almennir eiginleikar
Ytterbín er mjúkt, mótanlegt og frekar teygjanlegt frumefni sem hefur silfraðan gljáa. Sem sjaldgæfur jarðmálmur er það auðleysanlegt með ólífrænum sýrum, hvarfast hægt í vatni og oxast í lofti.
Ytterbín hefur þrjú fjölgervingsform sem kölluð eru alfa, beta og gamma og hafa umskiptingarstig við -13°C og 795°C. Betaformið er til við stofuhita og hefur hliðarsetna kristallsgerð á meðan háhita gammaformið hefur miðjusetna kristallagerð.
Undir eðlilegum kringumstæðum hefur betaformið málmkennda rafleiðni, en breytist í hálfleiðara við 16.000 loftþyngdir. Viðnám þess er tíu sinnum meira við 39.000 loftþyngdir en fellur síðan snarlega niður í einn tíunda af viðnámi þess við stofuhitastig við 40.000 loftþyngdir.
[breyta] Notkun
Ein samsæta ytterbíns hefur verið notuð sem geislauppspretta í flytjanlegar röntgengeislavélar þegar rafmagn er ekki við hendi. Málmform þess er einnig notað til að bæta kornastærð, styrkleika og aðra efniseiginleika ryðfrís stáls. Ytterbín málmblöndur hafa verið notaðar við tannlækningar. Það eru fáein önnur not fyrir þetta efni, til dæmis í formi jóna í ljósmagnara leysa.
[breyta] Saga
Ytterbín var uppgötvað af Svissnesska efnafræðingnum Jean Charles Galissard de Marignac árið 1878. Marignac fann nýjann þátt í jarðtegund sem þekkt var sem erbía og kallaði það ytterbía (eftir sænska bænum Ytterby þar sem að þessi nýi þáttur í erbia fannst). Hann grunaði að ytterbía væri efnasamband nýs frumefnis, sem hann kallaði svo ytterbín (sem var reyndar fyrsti sjaldgæfi jarðmálmurinn sem að uppgötvaður var).
Árið 1907 aðskildi franski efnafræðingurinn Georges Urbain ytterbía í tvo hluta, neóytterbía og lútesía. Neóytterbía varð seinna þekkt sem frumefnið ytterbín og lútesía sem frumefnið lútetín. Á svipuðum tíma, og algerlega óháð, einangraði Auer von Welsbach þessi sömu frumefni úr ytterbía en kallaði þau alderbaraníum og kassíópeium.
Ekki var hægt að ákvarða efnis- og efnafræðilega eiginleika ytterbíns fyrr en 1953 þegar það var fyrst framleitt í frekar hreinu formi.
[breyta] Tilvist
Ytterbín finnst ásamt öðrum sjaldgæfum jarðmálmum í nokkrum sjaldgæfum steintegundum. Það er yfirleitt unnið úr mónasítssandi (~0,03% ytterbín). Það er frekar erfitt að skilja að ytterbín frá hinum sjaldgæfu jarðmálmunum en jónskipti- og leysiefnisútdráttaraðferðir þróaðar seint á 20. öld hafa einfaldað aðskilnað. Þekkt efnasambönd ytterbíns eru sjaldgæf og eru ekki enn vel auðkennd.
[breyta] Samsætur
Náttúrulegt ytterbín samanstendur af sjö stöðugum samsætum, Yb-168, Yb-170, Yb-171, Yb-172, Yb-173, Yb-174, and Yb-176, þar sem Yb-174 er sú algengasta (31,8% náttúruleg gnægð). 22 geislasamsætum hefur verið lýst, og sú stöðugasta af þeim er Yb-169 sem hefur helmingunartíma 32,026 daga, Yb-175 með helmingunartíma 4,185 data, og Yb-166 með helmingunartíma 56,7 klukkustundir. Allar hinar geislasamsæturnar hafa helmingunartíma undir tveim klukkustundum og langflestar af þeim undir 20 mínútur. Ytterbín hefur einnig 6 systurkjarna, þar sem sá stöðugasti er Yb-169m (helmingunartími 46 sekúndur).
Samsætur ytterbíns spanna atómmassa frá 150,955 (Yb-151) upp að 179,952 (Yb-180). Aðal sundrunarháttur þess á undan algengasta stöðugu samsætunni, Yb-174 er rafeindahremming og aðalsundrun eftir það er betasundrun. Aðaldótturefni á undan Yb-174 eru samsætur frumefnis 69 (túlín) og aðaldótturefni á eftir er samsætur frumefnis 71 (lútetín).
[breyta] Varúðarráðstafanir
Þó svo að ytterbín sé frekar stöðugt, skal þó geyma það í lokuðum ílátum til að vernda það frá lofti og raka. Öll efnasambönd ytterbíns skyldi telja baneitruð þó að fyrstu rannsóknir bendi til að takmörkuð hætta stafi af þeim. Efnasambönd ytterbíns geta þó valdið ertingu á húð og í augum og hugsanlega vansköpun. Af málmdufti þess stafar eld- og sprengihætta.
