Ytterbium er et grunnstoff som i ren form er et sølvgrått metall. Det er formbart (duktilt) og så mykt at det kan skjæres med kniv. Ytterbium er et av de sjeldne jordmetallene og tilhører lantanoidene i periodesystemet. Ytterbium brukes blant annet i rustfritt stål, i røntgenstråling og i tannfyllinger.
ytterbium
Ytterbiumisotopen 169Yb sender ut røntgenstråler, og kan derfor brukes i røntgenapparater.
Ytterbium brukes lite. Ytterbiummetall brukes som tilsetning til rustfritt stål for å styrke legeringen.
Den radioaktive isotopen 169Yb, med halveringstid 30,7 dager, sender ut gammastråling som ligger nær bølgelengden til røntgenstråler. Isotopen har derfor blitt brukt som en transportabel røntgenkilde i apparater for ikke-destruktiv testing av materialer og for bruk i medisinsk radiografi.
Ytterbium(III)fluorid, YbF3, kan brukes som en tilsats til plastfyllinger i tenner, fordi det i liten grad reagerer med andre stoffer (det er inert), ugiftig og slipper ikke igjennom røntgenstråler. Spormengder av fluor slippes fri kontinuerlig og dette gir tennene beskyttelse mot karies.
De elektriske egenskapene til ytterbium har blitt brukt til å måle trykkbølgene som dannes under kjernefysiske eksplosjoner.
Mineralet gadolinitt-(Y) inneholder små mengder ytterbium.
Ytterbium utgjør 0,0003 masseprosent av jordskorpen. Det forekommer sammen med yttrium og de tyngre lantanoidene i mineraler som euxenitt, gadolinitt og xenotim.
Som for de andre lantanoidene er også monazitt og bastnäsitt viktige mineraler. Begge disse mineralene inneholder imidlertid lite ytterbium; monazitt inneholder 0,1 prosent ytterbium og bestnäsitt så lite som 0,0006 prosent ytterbium.
Ytterbium ble oppdaget i 1878 av den sveitsiske kjemikeren Jean-Charles de Marignac i Genève i en prøve av erbiumoksid (erbia) som var fremstilt av mineralet gadolinitt. Ved ekstraksjon med vann fikk han et rødt oksid som fikk navnet erbia, og dessuten et fargeløst oksid som han kalte ytterbia. Den fargeløse ytterbiumfraksjonen viste seg senere å inneholde også scandium og lutetium.
Metallisk ytterbium ble først fremstilt i 1937 ved reduksjon av ytterbiumklorid med kalium i en ikke-reaktiv (inert) atmosfære ved høye temperaturer.
Egenskapene til metallet ble først karakterisert i 1953 etter at en ren prøve av ytterbiummetall ble fremstilt av den kanadiskfødte kjemikeren Frank Harold Spedding (1902–1984) og hans medarbeidere ved Iowa State University.
Ytterbium er et av fire grunnstoffer som har fått sitt navn etter Ytterby i Stockholms skjærgård. De andre er yttrium, terbium og erbium.
Ved opparbeidelse av lantanoidemineralene (se yttrium), fås ytterbium i form av oksidet Yb2O3. Oksidet reduseres til metall ved oppvarming med lantan og aluminium, og metallisk ytterbium sublimerer og avsettes på en avkjølt plate. Metallet kan raffineres videre ved resublimasjon.
Det produseres cirka 50 tonn ytterbium årlig.
Ytterbium er elektropositivt, uedelt og meget reaktivt. Det er bestandig i luft opp til cirka 200 °C, men reagerer langsomt med vann. Metallet løses lett i fortynnede og konsentrerte mineralsyrer og i flytende ammoniakk.
I mange av sine fysiske egenskaper viser ytterbium likhet med jordalkalimetallene, særlig barium.
Ytterbium er et metall ved vanlig trykk, men omvandles til en halvleder ved et trykk på 16 000 atmosfærer før det igjen blir et metall ved 40 000 atmosfærer. Disse elektriske egenskapene kan brukes til å måle trykkbølger.
Ytterbium eksisterer i to allotrope former, alfa-ytterbium med flatesentrert kubisk struktur opp til 760 °C, og beta-ytterbium med romsentrert kubisk struktur ved høyere temperaturer.
I kjemiske forbindelser har ytterbium for det meste oksidasjonstall +III, men det kan også opptre med oksidasjonstall +II. Toverdig ytterbium er imidlertid lite stabilt og oksideres lett til treverdig. De treverdige ionene Yb3+ er fargeløse, de toverdige er grønne.
Med oksygen danner ytterbium to oksider:
Ytterbium(III)oksid er fargeløst, basisk og absorberer vann og karbondioksid fra luften. Smeltepunktet er 2346 °C.
Med halogener, for eksempel klor, danner ytterbium trihalogenider, YbX3, og dihalogenider, YbX2. Trihalogenidene YbCl3, YbBr3 og YbI3 er hygroskopiske og danner hydrater, for eksempel YbCl3 · 6H2O. Dihalogenidene kan fremstilles ved å redusere det tilsvarende trihalogenidet med for eksempel hydrogen.
Noen andre forbindelser med ytterbium er ytterbium(III)karbonat Yb2(CO3)3, tungt løselig, basisk ytterbium(III)hydroksid Yb(OH)3 og tungt løselig ytterbium(III)sulfat Yb2(SO4)3 med avtagende løselighet ved voksende temperatur.
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.