Ytterbium

Historie

Ytterbium ble oppdaget av den sveitsiske kjemikeren Jean Charles Galissard de Marignac i 1878. Marignac fant et til da ukjent stoff i en type oksid som den gang ble kalt erbia. Han ga det nye stoffet navnet ytterbia, etter Ytterby gruve ved Stockholm, Sverige, hvor mineralet var funnet. Marignac antok at ytterbia inneholdt et inntil da ukjent grunnstoff som han kalte ytterbium. Ytterbia skulle imidlertid vise seg å inneholde to nye grunnstoff.
I 1907 separerte den franske kjemikeren Georges Urbain Marignacs ytterbia i to nye stoffer, som han kalte neoytterbia og lutetia. Neoytterbium ble senere kjent som grunnstoffet ytterbium, og lutetia som grunnstoffet lutetium. Den østerrikske kjemikeren Baron Carl Auer von Welsbach isolerte disse grunnstoffene fra ytterbia omtrent samtidig, og uavhengig av Marignac, og kalte dem aldebaranium og cassiopeium, men disse navnene ble senere avvist.
Ytterbiums kjemiske og fysiske egenskaper ble ikke fastslått før i 1953, da man for først gang greide å framstille tilnærmet rent ytterbium.

Egenskaper

Ytterbium er et mykt, smibart og formbart sølvglinsende metall som tilhører sjeldne jordmetaller og lantanoidene.
Som sjeldent jordmetall blir det lett angrepet og oppløst av uorganiske syrer, reagerer sakte med vann og oksiderer i luft. Avhengig av temperaturen, opptrer ytterbium i tre forskjellige allotropiske tilstander, alfa, beta og gamma. Under -13°C er det i α-formen, mens det mellom -17°C og 795 °C opptrer i β-form med kubisk flatesentrert krystallstruktur. Ved temperaturer over 795°C får det sin γ-form med kubisk romsentrert krystallstruktur. β-ytterbium har elektriske egenskaper som metall, men ved høyt trykk over 16 000 atm (1,6 GPa) får det halvleder-egenskaper.

Isotoper

Naturlige forekommende ytterbium består av sju stabile isotoper, ¹⁶⁸Yb, ¹⁷⁰Yb, ¹⁷¹Yb, ¹⁷²Yb, ¹⁷³Yb, ¹⁷⁴Yb og ¹⁷⁶Yb, hvor ¹⁷⁴Yb er den vanligste med en naturlig forekomst på 31,83 % av isotopene totalt. 27 kunstig fremstilte radioaktive isotoper er kjent, hvor de mest stabile er ¹⁶⁹Yb med en halveringstid på 32,026 dager, ¹⁷⁵Yb med en halveringstid på 4,185 dager og ¹⁶⁶Yb med en halveringstid på 56,7 timer. Alle de gjenværende radioaktive isotopene har halveringstider på mindre enn to timer, og majoriteten av disse har halveringstider på mindre enn 20 minutter.
Isotopene av ytterbium varierer i atomvekt fra 147,9674 u (¹⁴⁸Yb) til 180,9562 u (¹⁸¹Yb).
CAS-nummer: 7440-64-4

Forekomst

Ytterbium forekommer ikke i ren form naturlig, men finnes i mineraler som monazitt, euxenitt og xenotim sammen med andre sjeldne jordmetall. Kommersiell utvinning foregår i hovedsak fra monazitt-sand som inneholder 0,03 % ytterbium. Ytterbium er vanskelig å separere fra andre sjeldne jordmetaller på grunn av de kjemiske likhetstrekkene, men nye teknikker innen ionebytting utviklet på 50-tallet har gjort separasjon lettere. Kjente ytterbium-forbindelser er sjeldne, og man vet ikke så mye om dem.

Anvendelse

¹⁶⁹Yb (halveringstid 32 dager) har blitt brukt som gammastråle-kilde i bærbare radiografiske instrumenter for materialinspeksjon på utilgjengelige steder. Ytterbium kan også brukes i stållegeringer, hvor det forbedrer materialets styrke, kornstørrelse og andre egenskaper. Ytterbiumfluorid YbF₃ brukes i tannfyllinger som beskytter mot karies ved utskillelse av fluor. Legeringer med ytterbium, kobolt, jern og mangan kan brukes til å lage sterke permanentmagneter.

Forholdsregler

Selv om ytterbium er relativt stabilt, bør det uansett lagres i lukkede beholdere for å beskytte det mot luft og fuktighet. Alle forbindelser med ytterbium må behandles som om de er svært giftige, selv om enkelte studier av stoffet indikerer at faren er begrenset.
Metallisk støv fra ytterbium er brann- og eksplosjonsfarlig.