Небольшая деревня Иттербю упоминалась в предыдущих главах. Здесь было обнаружено много редкоземельных элементов. В честь этого места названы четыре редкоземельных элемента. В предыдущих статьях говорилось об «иттрии», «цирконии» и «эрбии», которые впервые были обнаружены в иттриево-бериллиевых кремниевых рудах. В этой статье речь пойдет о «иттербии», о котором еще не упоминалось!
Описание:
В природе существует семь стабильных изотопов иттербия (Yb), а именно 168Yb, 170Yb–174Yb и 176Yb. Обнаружено 27 его радиоактивных изотопов, среди которых наиболее стабильными являются 169Yb, 175Yb и 166Yb.
Помимо чёрной редкоземельной золотосодержащей руды и ксенотима, иттербий в основном содержится в монацитовой руде. Монацит обычно содержит большую часть редкоземельных элементов, а содержание иттербия составляет около 0,03% от общего количества.
Иттербий был впервые открыт в 1878 году Дж. К. Г. Мариньяк выделил два соединения — оксид эрбия и оксид иттербия — путем нагревания нитрата эрбия при исследовании руды гадолиния и бериллия. Элемент получил название «Иттербия» в честь деревни Иттербю в Швеции, где этот минерал был обнаружен. Он также предположил, что это вещество является соединением нового элемента, поэтому назвал элемент «Иттербий».
В 1907 году французский химик Ж. Урбен указал, что смесь иттербия, выделенная Мариньяком, представляет собой соединение, состоящее из двух элементов: иттербия и лютеция. В то время их называли Неойттербией (что означает «новая Иттербия») и Лютецией, а позднее Лютеция стала Лютецией.
Интересно, что в тот же период австрийский химик К. А. фон Вельсбах также выделил эти два вещества, но назвал их «Альдебараниум» и «Кассиопей». После долгих дискуссий в научном сообществе в 1909 году было окончательно принято название «Иттербий», поскольку Урбен первым выделил лютеций из образца Мариньяка, тем самым разрешив спор о названии «иттербий».
Свойства иттербия очень похожи на свойства других лантаноидов, что затрудняет его отделение от других редкоземельных элементов. Лишь в 1953 году ученые, наконец, получили чистый металлический иттербий, используя более совершенный метод ионного обмена, и впервые точно измерили его химические и физические свойства.
Иттербий
Атомный номер: 70
Атомный вес: 173,054 а.е.м.
Атомная структура: Внешняя электронная структура иттербия — 4f14 6s2.
Физические/химические свойства: мягкий, пластичный и ковкий. В чистом виде иттербий имеет яркий серебристый металлический блеск.
На воздухе металл медленно окисляется и теряет блеск. Находясь в виде мелкого порошка и подвергаясь воздействию воздуха, он быстро окисляется, поэтому его часто хранят в герметичных контейнерах.
Температура кипения — самая низкая среди всех лантаноидов.
Основные области применения иттербия:
- Применение соединений иттербия в лазерных технологиях, таких как лазерная маркировка и лазерная локация.
- Сплавы иттербия используются для повышения прочности и коррозионной стойкости сплавов. Их часто используют в аэрокосмической и химической промышленности. Их также можно увидеть в стоматологической сфере. Их можно использовать в качестве легирующих добавок для улучшения механических свойств нержавеющей стали, таких как измельчение зерна и прочность.
- Иттербий используется в электронных изделиях, например, в качестве компонента люминофоров в светодиодных светильниках и экранах дисплеев.
- Применение соединений иттербия в медицинской визуализации, лечении опухолей и других областях медицины.
- Иттербий обладает свойством увеличивать электрическое сопротивление при воздействии высоких напряжений, поэтому его можно использовать для изготовления тензодатчиков для контроля деформации грунта во время землетрясений и взрывов.
- Гамма-лучи, испускаемые 169Yb, используются в ядерной медицине, например, в качестве источников излучения в портативных рентгеновских аппаратах.
- В двух основных областях оптоволоконной связи и лазерной техники его можно использовать в качестве усилительных материалов для оптоволокна, оптоволоконных датчиков и т. д. в оптической связи или в качестве легирующих материалов в лазерно-активных средах, таких как лазеры на алюмоиттриевом гранате.
- Иттербий может заменить магний в качестве порохового заряда высокой плотности в инфракрасных тепловых бомбах-ловушках, которые могут использоваться в спортивных инфракрасных бомбах-ловушках для создания помех работе устройств, а также может оказаться более эффективным средством для введения в заблуждение инфракрасных радаров в военных целях.
- Он используется для стабилизации атомных часов, и даже оптические часы, изготовленные с использованием Yb, точнее атомных часов на основе Cs.
