Thulium - Ytterbium - Lutetium Yb Nobelium جدول کامل عمومی نام, علامت اختصاری, شماره Ytterbium, Yb, 70 گروه شیمیایی لانتانیدها گروه, تناوب, بلوک NA, 6 , f جرم حجمی, سختی 6570 kg/m3, ND رنگ سفید نقره ای خواص اتمی وزن اتمی 173.04 amu شعاع اتمی (calc.) 175 (222) pm شعاع کووالانسی ND pm شعاع وندروالس ND pm ساختار الکترونس Xe]4f146s2] -e بازای هر سطح انرژی 2,8,18,32,8,2 درجه اکسیداسیون (اکسید) 3 (باز) ساختار کریستالی مکعبی face centered خواص فیزیکی حالت ماده جامد نقطه ذوب 1097 K (1515 °F) نقطه جوش 1467 K (2181 °F) حجم مولی 24.84 ((scientific notation|ש)10-6 m3/mol گرمای تبخیر 128.9 kJ/mol گرمای هم جوشی 7.66 kJ/mol فشار بخار ND سرعت صوت 1590 m/s at 293.15 K متفرقه الکترونگاتیویته 1.1 (درجه پاولینگ) ظرفیت گرمایی ویژه 150 J/«kg*K) رسانائی الکتریکی 3,51 106/m اهم رسانائی گرمایی 34,9 W/m*K 1st پتانسیل یونیزاسیون 603.4 kJ/mol 2nd پتانسیل یونیزاسیون 1174.8 kJ/mol 3rd پتانسیل یونیزاسیون 2417 kJ/mol 4th پتانسیل یونیزاسیون 4203 kJ/mol پایدارترین ایزوتوپها iso NA نیمه عمر DM DE MeV DP 166Yb {syn.} 56.7 h ε 0.304 166Tm 168Yb 0.13% 168Yb با 98 نوترون پایدار است 169Yb {syn.} 32.026 d ε 0.909 169Tm 170Yb 3.05% 170Yb با 100 نوترون پایدار است 171Yb 14.3% 171Yb با 101 نوترون پایدار است 172Yb 21.9% 172Yb با 102 نوترون پایدار است 173Yb 16.12% 173Yb با 103 نوترون پایدار است 174Yb 31.8% 174Yb با 104 نوترون پایدار است 175Yb {syn.} 4.185 d β- 0.470 175Lu 176Yb 12.7% 176Yb با 106 نوترون پایدار است 177Yb {syn.} 1.911h h β- 1.399 177Lu واحدهای SI & STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

اطلاعات اولیه

ایتربیم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Yb و عدد اتمی آن 70 می‌باشد. فلزی سبک و براق است که از عناصر کمیاب زمین بوده و در گروه لانتانیدها قرار دارد و در معادن Monazite ، Gadolinite و xenotime یافت می‌شود. گاهی اوقات از این عنصر با ایترویم و دیگر عناصر هم خانواده‌اش در فلزات خاصی استفاده می‌شود. ایتربیوم مخلوطی از هفت ایزوتوپ پایدار است.

تاریخچه

ایتربیوم از کلمه Ytterby گرفته شده که شهری در سوئد بوده است و توسط شیمیدان سوئدی به نام "Jean de Margnac" در سال 1878 کشف شد. Marignac ترکیب جدیدی در زمین پیدا کرد و آنرا به عنوان Erbia شناخت و نامش را Ytterbia گذاشت. او تصور میکرد که Ytterbia جزئی از عنصر جدیدی است که Ytterbium نام دارد که در واقع اولین عنصر کمیابی بود که کشف شده بود.

در سال 1907 ، شیمیدان فرانسوی به نام "Georges Urbain Ytterbia" که Marignac را کشف کرده بود، آن را به دو قسمت Neoytterbia و lutecia تقسیم کرد. Neoytterbia بعدا به عنوان عنصر Yetterbium و lutecia به عنوان عنصر Lutetium شناخته شدند. در همان زمان "Auer von Welsbach" این عناصر را از Ytterbia جدا کرده و آنها را Aldebaranium و Cassiopeium نامید. خصوصیات شمیایی و فیزیکی Ytterbium تا سال 1953 که ایتربیوم خالص تولید شد، مشخص نشده بود.

پیدایش

ایتربیوم به همراه عناصر کمیاب دیگر در زمین و در معادن کمیاب یافت می‌شود. این عنصر به صورت اقتصادی از خاک monazite که حاوی %0.03 ایتربیوم است، استخراج می‌شود. این عنصر همچنین در Euxenite و Xenotime پیدا می‌شود. جدا کردن ایتربیوم از دیگر عناصر کمیاب بسیار دشوار است، اما روشهای تبادل یونی و استخراج حلالها که در قرن 20 سازماندهی شده، این جدا سازی را آسان کرده است. ترکیبات ایتربیوم بسیار کمیابند.

خصوصیات قابل توجه

ایتریبیم عنصری سبک و چکش خوار و شکل‌پذیر هادی است که بسیار پُرجلوه و براق است. این عنصر کمیاب بسیار ضربه‌پذیر بوده و به‌راحتی در اسیدهای معدنی حل میشود و به‌آرامی با آب واکنش داده و در هوا اکسید می‌شود. ایتربیم دارای سه گونه آلفا ، بتا و گاما بوده و در دمای 13- و 759+ درجه تغییر شکل می‌دهد. حالت بتا در دمای اطاق بوجود می‌آید که ساختار کریستالی Face-Centered دارد و این در حالی است که گاما که در دمای بالا شکل می‌گیرد، دارای ساختار کریستالی Body-Centered می‌باشد.

بطور معمول حالت بتا شبیه به فلزی است که رسانای جریان الکتریسیته است که وقتی در فشار 1600 اتمسفر قرار می‌گیرد، نیمه رسانا می‌شود. در فشار 39000 اتمسفر ، مقاومت الکتریکی آن ده برابر می‌شود، اما در فشار 40000 اتمسفر ناگهان به 10% مقاومت الکتریکی آن در دمای اتاق افت می‌کند.

کاربردها

در زمانی که الکتریسیته در دسترس نبود، یکی از ایزوتوپهای ایتربیوم به‌عنوان جانشین منبع رادیو اکتیو برای ماشینهای دستی که با اشعه x کار می‌کند، استفاده می‌شد. این فلز می‌تواند برای اصلاح پالودگی مقاوم کردن و خصوصیات مکانیکی دیگر مثل ضد زنگ بکار برده شود. برخی از آلیاژهای ایتربیوم در دندانپزشکی استفاده می‌شوند. این عنصر استفاده‌های دیگری نیز دارد.

ایزوتوپها

ایتریوم طبیعی از هفت ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است که عبارتند از: , Yb-168,Yb-170, Yb-171, Yb-172, Yb-173, Yb-174, وYb-176 که Yb-174 فراوان ترین ایزوتوپ (31.8% فراوانی طبیعی) آن می‌باشد. برای این عنصر 22 ایزوتوپ رادیو اکتیو شناسای شده است که پایدارترین آنها Yb-169 با نیمه عمر 32.026 روز و Yb-175 با نیمه عمر 4.185 روز و Yb-166 با نیمه عمر 56.7 ساعت می‌باشند. بقیه ایزوتوپهای رادیو اکتیوی آن نیمه عمری کمتر از 2 ساعت داشته که نیمه عمر بیشتر آنها کمتر از 20 دقیقه است. این عنصر همچنین 6 حالت متا دارد که پایدارترین آن Yb-169m t46 Seconds می‌باشد.

ایزوتوپهای ایتربیم به صورت وزن اتمی از (Yb177)150.955 تا (Yb-780)179.952 مرتب شده‌اند. حالت decay اولیه بعد از فراوان‌ترین ایزوتوپ Yb-174 الکترون گیری و حالت اولیه بعد از آن حذف بتا می‌باشد. محصولات decay اولیه قبل از Yb-174 ایزوتوپهای عنصر 69 یعنی تالیوم محصول اولیه بعد از آن ایزوتوپهای عنصر 71 لوتتیوم می‌باشد.

هشدارها

اگرچه ایتربیوم نسبتا پایدار است، اما با این وجود باید در ظرف بسته نگهداری شود تا در برابر هوا و رطوبت در امان باشد. تمام ترکیبات ایتربیوم بسیار سمی هستند، اگرچه تحقیقات اولیه نشان داده بود که خطر بسیار کمی دارند. ترکیبات ایتربیوم سبب ناراحتی‌های پوستی و چشم می‌شود و ممکن است Teratogenic باشد. ذره‌های ایتربیوم موجب بوجود آمدن خطرات آتش سوزی و انفجار می‌شود.

منابع

• Los
• Guide to the Elements - Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1
• http://education.jlab.org/itselemental/ele070.html It's Elemental - Ytterbium

اتصالات خارجی

• http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Yb/index.html WebElements.com - Ytterbium (also used as a reference)
• http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Yb.html EnvironmentalChemistry.com - Ytterbium (also used as a reference)