Итте́рбий ( химический символ — Yb , от лат. Ytterbium ) — химический элемент 3-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы третьей группы, IIIB) шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева , с атомным номером 70.

Относится к семейству лантаноидов .

Простое вещество иттербий — это глянцевитый редкоземельный металл светло-серого цвета .

История

Иттербий был открыт Жаном Шарлем Мариньяком в 1878 году в окиси эрбия .

Происхождение названия

Наряду ещё с тремя химическими элементами ( тербий , эрбий , иттрий ), иттербий получил название в честь села Иттербю , находящегося на острове Ресарё, входящем в Стокгольмский архипелаг .

Нахождение в природе

Кларк иттербия в земной коре (по Тэйлору) 0,33 г/т, содержание в воде океанов 2⋅10 ⁻⁶ .

Физические свойства

Полная электронная конфигурация атома иттербия: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ .

Иттербий — это вязкий и ковкий редкоземельный металл. Не радиоактивен . Является проводником .

Иттербий существует в двух кристаллических модификациях: α-Yb с кубической решёткой типа меди и β-Yb с , температура перехода α ⇔ β 792 °C .

Химические свойства

Иттербий реагирует с водой, образуя гидроксид:

${\displaystyle {\mathsf {2Yb+6H_{2}O\rightarrow 2Yb(OH)_{3}+3H_{2}}}}$

Реагирует с кислотами:

${\displaystyle {\mathsf {2Yb+6HCl\rightarrow 2YbCl_{3}+3H_{2}}}}$

Сгорает на воздухе:

${\displaystyle {\mathsf {4Yb+3O_{2}{\xrightarrow[{}]{400^{o}C}}2Yb_{2}O_{3}}}}$

Реагирует с серой с образованием жёлтого сульфида:

${\displaystyle {\mathsf {2Yb+3S{\xrightarrow[{}]{500-800^{o}C}}Yb_{2}S_{3}}}}$

Изотопы

Естественный иттербий состоит из 7 стабильных изотопов: ¹⁶⁸ Yb, ¹⁷⁰ Yb, ¹⁷¹ Yb, ¹⁷² Yb, ¹⁷³ Yb, ¹⁷⁴ Yb и ¹⁷⁶ Yb. ¹⁷⁴ Yb является наиболее распространённым (31,8 % естественного иттербия).

Получение

Основные методы получения иттербия — это восстановление оксида иттербия (III) в вакууме углеродом или лантаном , а также электролизом расплава хлорида YbCl ₃ .

Цены

Цены на металлический иттербий чистотой 99—99,9 % в 2006 году составили 260—420 долларов за 1 кг.

Применение

Лазерные материалы

Ионы иттербия применяются для генерации лазерного излучения в ближнем инфракрасном диапазоне , с длиной волны излучения 1,06÷1,07 мкм , и в виде используются для производства мощных волоконных лазеров . Монокристаллический сплав фторид бария — , легированный ионами гольмия , применяется как мощный и технологичный лазерный материал.

Термоэлектрические материалы

является перспективным термоэлектрическим материалом ( термоэдс 680 мкВ/К).

Магнитные материалы

На основе иттербия производятся разнообразные магнитные сплавы.

Ядерная энергетика

находит применение в атомной технике (специальные эмали и стёкла ).

Электроника

применяется в качестве диэлектрика при получении кремниевых МДП-структур .

Специальные ядерные исследования

Иттербий при облучении нейтронами в атомном реакторе частично превращается в изотоп — ^178m2 Hf. Существуют предложения использования этого изотопа в качестве аккумулятора энергии, хотя эти проекты находятся лишь на стадии исследований.

Биологическая роль

Содержание в человеческом организме: данные отсутствуют, но невелико; Биологическая роль: отсутствует; малотоксичен; стимулятор.

Примечания

Ссылки