İterbiyum

Topraklarında Ytterbium da dahil olmak üzere 7 kimyasal bileşik bulunduğundan bu takma adı alan Elementler Adası’nda bulunur. Bu yumuşak metal, su veya hava varlığında aşınır ve Stronsiyum ve Kalsiyum serisine benzer. Aşağıda onun ne olduğunu, kökenini, onu oluşturan özelliklerin değerini ve çok daha fazlasını öğrenin.

İterbiyum nedir?

Doğal haliyle doğada bulunan 7 kararlı izotopun birleşiminden oluşan metalik bir elementtir. Bu gümüş renkte görünür, yumuşaktır, sünektir ve lantanitler kategorisine karşılık gelir.

İterbiyum sembolü

Yb Ytterbium, adını İsveç’in Ytterby kasabasından almıştır. Çünkü ünlü kimyager Jean de Marignac bu metaloidi İsveç’te keşfetti. Ancak daha sonra analiz edilen numunelerin bir metal yerine iki bileşik içerdiği ortaya çıktı. Böylece saf elementi elde etmek için yaklaşık 70 yıl sonra yeni bir preparat tasarlandı.

İterbiyumun özellikleri

Metaloidin alfa, gama ve beta adı verilen 3 allotropu vardır. İkincisi oda sıcaklığında bulunur, ancak yoğun ısıya maruz kaldığında yarı iletken hale gelir. Bunu oluşturan diğer yönler şunlardır:

  • Durumu: Yumuşak ve dövülebilir bir katıdır.
  • Renk: Gri ve gümüş, opak ve parlak bölgelere sahip olduğundan.  
  • Çözünürlük: Ürettiği iki değerlikli tuzlar suda çözünür. Aynı şekilde en yaygın oksit olan Yb 2 O 3 de mineral asitlerle çok kolay çözünür.
  • Toksisite: Bileşikleri düşük ila orta derecede toksik seviyeye sahiptir. Bu nedenle büyük bir özenle taşınır ve saklanır.
  • Reaktivite: Su ile kademeli olarak reaksiyona girer ve havanın varlığında oksitlenir veya korozyona uğrar.
  • Radyoaktivite: Şu ana kadar yalnızca 7 kararlı ve 27 radyoaktif izotop bilinmektedir.
  • Yapı: Yüzlerde merkezileştirilmiş kübik.
  • Bileşimi: 70 elektron ve aynı sayıda protondan oluşur.

Ytterbium’un kimyasal ve fiziksel özellikleri

  1. Atom numarası : 70
  2. Dönem : 6
  3. Blok : F
  4. Grup : 3
  5. Yoğunluk: 6965 kg/m³
  6. Kaynama noktası: 1467K
  7. Erime noktası: 1097K
  8. Atom yarıçapı: 1,92 öğleden sonra
  9. Ortalama yarıçap: 175 saat
  10. Pas: Temel
  11. Elektronegatiflik: 1.1
  12. Oksidasyon durumu: +2, +3
  13. Elektronik konfigürasyon: [Xe] 4f 14 6s 2
  14. Atom kütlesi (g/mol): 173,04 u
  15. Birinci iyonlaşma potansiyeli eV: 6,24
  16. Özgül ısı: 146,30 J/kg° K
  17. Katman başına elektron sayısı: 2, 8, 18, 32, 8, 2
  18. Isı iletkenliği: 34,90 J/m s°C
  19. Elektrik iletkenliği: 35,7 (mOhm.cm)-1
  20. Kovalent yarıçap (Å): 1,74 pm

İtterbiyumun Kökeni

İterbiyumun keşfi onlarca yıl süren ortak bir çabanın sonucuydu. İlk sorumlu, Erbium elementinin varlığını ortaya çıkaran Carl Gustaf Mosander’dır. Jean de Marignac bu keşfi temel alarak İsveç’teki bu metali araştırmaya karar verdi çünkü başka bir şey bulabileceğini düşünüyordu.

Hatta 1878 yılında İsveç’te Ytterby denilen yerin onuruna 2 oksit elde etti ve bunlardan birine Ytterbium adını verdi. Ancak 1953 yılına kadar Spedding ve Daane Dennison saf elementi bütünüyle elde etmek için bir süreç uygulamaya koymadı.

İterbiyum ne için kullanılır?

İterbiyumun ticari dünya ve insan faaliyetleriyle ilgili kullanımları sınırlıdır. Ancak belirli alaşımlar ve diğer bileşiklerle karışımlar yapıldığında aşağıdaki uygulamalar veya faydalar ortaya çıkabilir:

  • Alaşımlandığında, iterbiyum bileşenleri çeliğin gücünü artırabilir ve diğer mekanik özelliklerini iyileştirebilir.
  • İtterbiyum Florür diş hekimliğinde diş dolgularında veya röntgen ışınları için kontrast ürün olarak kullanılır çünkü üretilen görüntülerin görselleştirilmesini optimize eder.
  • İterbiyum klorür, yeni Karbon-Karbon bağları oluşturan 2 kimyasal reaksiyon için katalizör olarak kullanılır. Bunlar Aldol reaksiyonu ve Diels-Alder reaksiyonudur.
  • İzotoplarından biri, elektrik gücü olmadığında bir röntgen makinesi için radyasyon kaynağı olarak kullanıldı.

İterbiyum nerede bulunur ve nasıl elde edilir?

%0,03 monazit mineral bileşeni elde ediyoruz. Benzer şekilde, Xenotime veya Gadolinite gibi diğer nadir toprak sınıflarından ve bazen de Euxenite’den elde edilebilir. Ayrıca izotoplarından 7’si çevrede dağınık olarak bulunur, örneğin en fazla miktarda bulunanı Yb-174’tür. Elde etme prosedürleriyle ilgili olarak solvent ekstraksiyon tekniği ve iyi bilinen iyon değiştirme işlemi kullanılır.

Son olarak Marignac, Dennison ve Spedding gibi kimyagerlerin işbirliği sayesinde artık İsveç’ten gelen bir element olan iterbiyum hakkında bilgi sahibi olabiliyoruz. Orta derecede toksisitesine rağmen diş alanında kullanımı mümkün olmuştur. Benzer şekilde çeliğin özelliklerinin iyileştirilmesinde veya reaksiyon katalizörü olarak faydalıdır.