İterbiyum, nadir toprak elementlerindendir. Taşınabilir rontgen uygulamalarında radyasyon kaynağıdır. Fiber, lazer ve atomik saatlerde kullanılır.
İterbiyum, nadir toprak elementlerindendir. Diğer lantanitlerle birlikte doğal olarak oluşur. Adını, mineralinin bulunduğu İsvec ’in Ytterby kasabasından almıştır. Bazen taşınabilir bir radyasyon kaynağı; bazen de celik alaşımında dayanıklılık ajanı olabilir. Eğilip bukulebilecek kadar yumuşak olan iterbiyumun atomunun golgesi fotoğraflanmıştır. Bu fotoğraf, dunyanın en kucuk fotoğrafı olma ozelliğini taşır. İterbiyumun ozelliklerinden uretimine, rezervlerinden kullanım alanlarına kadar bircok bilgiyi makalemizde bulabilirsiniz.
[h=4]Tarihcesi [/h]İterbiyum, 1878 yılında İsvecli kimyager Jean Charles Galissard de Marignac tarafından keşfedilmiştir. Marignac, gadolinit mineralindeki iterbiyumu diğer nadir toprak elementlerinden ayırmıştır. Marignac, bir gadolinit mineralini incelerken o donem “erbiya” olarak adlandırılan yeni bir bileşen bulmuş ve adını İsvec ’in Ytterby kasabasına atfen “ytterbia” olarak adlandırmıştı. Yeni bileşen olarak “erbiyum”u keşfetmişti. Marignac, diğer bileşene de “yiterterium” adını verdi.
1907 yılında Fransız kimyager Georges Urbain, Marignac ’ın bulduğu bileşeni iki farklı element olarak ayırdı; “neoytterbium” ve “lutecia” adlarını verdi. Neoiterbiya daha sonra “ytterbium”, lutecia da “lutetium” olarak kullanılmaya başlandı. Saf iterbiyum, ilk kez Georges Urbain tarafından izole edildi ve tanımlandı. Aynı tarihlerde iki kimyager daha bağımsız olarak iterbiyumu buldu ve farklı isimler verdi. Farklı isimler kimyagerler arasında tartışmalara yol actı. Atom Kutlesi Komisyonu, 1909 yılında Urbain ’in onerisini benimseyerek resmi olarak kabul etti. Metal iterbiyum 1953 yılına kadar elde edilememiştir. 1953 yılında Iowa ’daki bir laboratuvarda saf metal iterbiyum uretildi, kimyasal ve fiziksel ozellikleri tanımlandı.
“İterbiyum” ismi, ilk nadir toprak elementi mineralinin bulunduğu İsvec ’in Ytterby kasabasına atfen verilmiştir. Ytterby ’da bulunan minerallerde iterbiyum haricinde itriyum, terbiyum ve erbiyum elementleri de keşfedilmiştir. İngilizcesi ve Fransızcası “ytterbium” şeklindedir.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]İterbiyumun kimyasal sembolu “Yb”dir. Atom numarası 70, atom ağırlığı 173,054 ’tur. Yoğunluğu 6,90 gcm3 ’tur. Erime noktası 824 derece, kaynama noktası 1196 derecedir. Lantanit, yani nadir toprak elementleri serisinde yer alan bir metaldir. Lantanitler arasında 14. ve sondan bir onceki elementtir. Komşu lantanitler tulyum ve lutesyuma nazaran oldukca duşuk yoğunluktadır. Erime ve kaynama noktaları da bu iki komşu elemente gore daha duşuktur. Bunun nedeni kapalı elektron kabuğu konfigurasyondur. Gumuşî renktedir, parlaktır. Oldukca sunek ve yumuşaktır. Kolaylıkla eğilip bukulebilir, dovulebilir. Kristal yapısı kubik, yuzey merkezlidir ve sıfır derecede birbirine donuşur.
İterbiyum, mineral asitlerinde, sulu cozeltilerde cozunur. Butun halojenlerle reaksiyona girebilir. Su ile yavaş reaksiyona girer. Havada yavaş lekelenir. İnce ve dağılmış iterbiyum, havada ve oksijende kolayca okside olur. İterbiyum bileşikleri su molekulleri ile kompleksler oluşturabilir. Toz formu renksizdir, politetrafloroetilen veya hekzakloroetan ile karıştırıldığında parlak zumrut yeşili bir alevle yanar. Ceşitli hidrurler oluşturmak icin hidrojen ile tepkimeye girer. Hidroksit oluşturmak icin sıcak ve soğuk su ile yavaş yavaş reaksiyona girer. İterbiyum, suda yavaş yavaş cozunur. Asitlerde hidrojen gazını serbest bırakır. Bileşikleri, diğer lantanit elementlerin bileşiklerine benzer. Coğu bileşiği +3 oksidasyon durumu sergiler. Halojen fluor, brom, klor ve iyodin ile hem dihalojenurleri hem de trihalojenurleri oluşturur. İterbiyum, yuksek gerilime maruz kaldığında elektrik direnci artar.
İterbiyum, element halinde iterbiyum oksidin lantanla indirgenmesi sonucu elde edilir. İyon değişimi veya sodyum amalgam yontemleri ile indirgeme yoluyla diğer nadir toprak elementlerinden ayrıştırılır. İterbiyumun, mineralindeki diğer elementlerden ayrıştırılması zordur; ancak 1950 ’li yıllarda geliştirilen iyon değişim ve cozucu ekstraksiyon yontemleri ayrıştırılmasını kolaylaştırmıştır. İlk olarak iterbiyum mineralleri sulfurik asit gibi ceşitli asitlerle cozulur. Daha sonra iyon değişimi yontemi ile diğer lantanitlerden ayrılır. Cozelti daha sonra farklı lantanitlerin bağlandığı bir recineye uygulanır. Daha sonra kompleks yapıcı ajanlar kullanılarak cozulur. Farklı lantanitlerin sergilediği farklı bağlanma tiplerinden dolayı bileşiklerinin izole edilmesi mumkundur. İkinci yontemde ise, mineraldeki elementlerin asitli cozeltisi 3+ değerlikli iterbiyumu indirgeyip eriten sodyum cıva alaşımı (amalgam) ile işlenir. Alaşım daha sonra hidroklorik asit ile karıştırılır. Metal cozeltiden okzalat olarak ekstre edilir. Isıtma ile oksit haline donuşturulur. Yuksek vakumda oksit, lantan, aluminyum, seryum veya zirkonyum ile ısıtılarak metale indirgenir. Metal, sublime edilerek saflaştırılır ve yoğunlaştırılmış bir plaka uzerinde toplanır.
Doğada nadir bulunan elementlerdendir. Saf olarak bulunmaz. Yerkabuğunda kilogramda 3 miligram iterbiyum iceriği bulunduğu tahmin ediliyor. En bol bulunan elementler arasında 43. sıradadır. Ancak brom, uranyum ve arsenikten daha fazla doğal zenginliğe sahiptir. Diğer nadir toprak elementleri ile minerallerde oluşumları vardır. En bilinen ve en cok iterbiyum iceren mineral gadolinittir. Ayrıca, monazit, oksenit ve ksenotim (xenotim) minerallerinde de iterbiyum iceriği bulunur. Monazit kumu, yuzde 0,03 oranında iterbiyum icerir.
Doğada 7 kararlı izotopun karışımından oluşur. Bu izotoplar şunlardır; Yb-168, Yb-170, Yb-171, Yb-172, Yb-173, Yb-174, Yb-176. Ayrıca 27 adet de radyoizotopu vardır. En kararlı radyoaktif izotoplarından Yb-169 ’un 32 gun, Yb-175 ’in 4,18 gun, Yb-166 ’nın 56,7 saat yarılanma omru vardır. Diğer radyoaktif izotoplarından bazılarının yarılanma omurleri iki saatten az, bazılarının da 20 dakikadan azdır. İterbiyumun ayrıca 12 meta durumu da bulunur. Bunlar arasında en kararlı olanı Yb-169m ’dir. En fazla bulunan Yb-174 (% 32,03) izotopundan daha hafif iterbiyum izotoplarının birincil bozulma modu elektron yakalama; daha ağır olanların da birincil bozunma modu beta bozunmasıdır. Yb-174 ’den daha hafif izotopların birincil bozunma urunu tulyum izotopları; ağır olanların birincil bozunma urunleri de lutesyum izotoplarıdır. Yb-169, gama ışınları yayar. Elektron dizilişinde f orbitalinde elektron barındırır. En yaygın oksidasyon durumu +3 ’tur.
Hangi Alanlarda Kullanılır?
İterbiyum, nadir bulunan elementlerden olduğu icin ticari kullanımı cok sınırlıdır. En yaygın ticari iterbiyum bileşiği iterbiyum oksittir ve alaşımlarda, ozel camlarda ve seramik turlerinde kullanılır. Organik kimyada iyi bir katalizordur. İterbiyum, paslanmaz celiğin dayanıklılığını artırır. Celiğin tanecik inceliğini ve diğer mekanik ozelliklerini iyileştirir. Metalurjik ve kimyasal deneylerde de kullanılabilmektedir. Entegre devrelerde kullanılan bazı bileşiklerde katkı maddesi olarak kullanılır.
İterbiyum oksit, renkli televizyon tuplerindeki yeşil fosforları harekete geciren ve uyaran maddedir. Cinko oksit ile birlikte elektrokimyasal donuşturuculerde kristal stabilizor gorevi gorur. Sodyum iterbiyum borat, koherent ışık (eş fazlı) yayan bir lazer maddesidir. Fiber lazer sistemlerinde fiber icine yukseltgenme maddesi olarak katılır. Petrol arama işlemlerinde de kullanılan bir elementtir. Yb-169, rontgen cihazları icin taşınabilir bir radyasyon kaynağıdır. Ayrıca, kucuk nesnelerin radyografisi icin x ışını makinesi gibi davranır ve nukleer tıpta kullanılır. Deprem ve patlamalardan kaynaklanan zemin dezenformasyonlarını izlemek icin kullanılan stres gostergelerinde, iterbiyumun yuksek gerilimde elektrik direncinin artması ozelliği kullanılır.
İterbiyum, alaşımları ve bileşiklerinin kullanıldığı bazı urun ve alanlar şunlardır; kızılotesi lazerler, elyaf lazerler, alev topu, paslanmaz celik, nukleer tıp, gama ışını kaynağı, atomik saatler, optik saatler, banknotlar, murekkepler, fiber optik kablolar…
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
İterbiyum, tum metaller arasında en kucuk sıvı aralığına sahiptir.
İterbiyum bileşikleri son derece zehirli olmasına rağmen az tehlikelidir. Metal tozu kendirliğinden yanabilir. İterbiyum alevleri kolay sondurulemez, ozel yangın sonduruculer kullanmak gerekir.
2012 yılında Avustralya ’daki Griffin Universitesi Kuantum Dinamiği Merkezi araştırmacıları iterbiyum atomunun golgesini ultra yuksek cozunurluklu bir mikroskopla fotoğraflamayı başardı. Ekibin bu fotoğrafı cekmek icin surdurduğu calışmalar 5 yıl surdu. Bu fotoğraf, ilk atomik golge fotoğrafı ve dunyanın en kucuk fotoğrafı olarak kayıtlara gecti.
Ekibin bu fotoğrafı cekmedeki amacı; tek bir atomun ne kadar karanlık olduğu ve bir golge oluşturmak icin ne kadar ışık emeceğini tahmin etmek ve kuantum hesaplama icin veri elde etmekti.
İterbiyumun başlıca rezervleri Cin, Amerika, Brezilya, Sri Lanka, Avustralya ve Hindistan ’da bulunur.
Dunyadaki iterbiyum rezervlerinin toplam 1 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir.
Dunyada yılda yaklaşık 50 ton iterbiyum uretilmektedir. Yani iki adet standart kamyonun kasası kadar…
İterbiyum, nadir toprak elementlerindendir. Diğer lantanitlerle birlikte doğal olarak oluşur. Adını, mineralinin bulunduğu İsvec ’in Ytterby kasabasından almıştır. Bazen taşınabilir bir radyasyon kaynağı; bazen de celik alaşımında dayanıklılık ajanı olabilir. Eğilip bukulebilecek kadar yumuşak olan iterbiyumun atomunun golgesi fotoğraflanmıştır. Bu fotoğraf, dunyanın en kucuk fotoğrafı olma ozelliğini taşır. İterbiyumun ozelliklerinden uretimine, rezervlerinden kullanım alanlarına kadar bircok bilgiyi makalemizde bulabilirsiniz. [h=4]Tarihcesi [/h]İterbiyum, 1878 yılında İsvecli kimyager Jean Charles Galissard de Marignac tarafından keşfedilmiştir. Marignac, gadolinit mineralindeki iterbiyumu diğer nadir toprak elementlerinden ayırmıştır. Marignac, bir gadolinit mineralini incelerken o donem “erbiya” olarak adlandırılan yeni bir bileşen bulmuş ve adını İsvec ’in Ytterby kasabasına atfen “ytterbia” olarak adlandırmıştı. Yeni bileşen olarak “erbiyum”u keşfetmişti. Marignac, diğer bileşene de “yiterterium” adını verdi.
1907 yılında Fransız kimyager Georges Urbain, Marignac ’ın bulduğu bileşeni iki farklı element olarak ayırdı; “neoytterbium” ve “lutecia” adlarını verdi. Neoiterbiya daha sonra “ytterbium”, lutecia da “lutetium” olarak kullanılmaya başlandı. Saf iterbiyum, ilk kez Georges Urbain tarafından izole edildi ve tanımlandı. Aynı tarihlerde iki kimyager daha bağımsız olarak iterbiyumu buldu ve farklı isimler verdi. Farklı isimler kimyagerler arasında tartışmalara yol actı. Atom Kutlesi Komisyonu, 1909 yılında Urbain ’in onerisini benimseyerek resmi olarak kabul etti. Metal iterbiyum 1953 yılına kadar elde edilememiştir. 1953 yılında Iowa ’daki bir laboratuvarda saf metal iterbiyum uretildi, kimyasal ve fiziksel ozellikleri tanımlandı.
“İterbiyum” ismi, ilk nadir toprak elementi mineralinin bulunduğu İsvec ’in Ytterby kasabasına atfen verilmiştir. Ytterby ’da bulunan minerallerde iterbiyum haricinde itriyum, terbiyum ve erbiyum elementleri de keşfedilmiştir. İngilizcesi ve Fransızcası “ytterbium” şeklindedir.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]İterbiyumun kimyasal sembolu “Yb”dir. Atom numarası 70, atom ağırlığı 173,054 ’tur. Yoğunluğu 6,90 gcm3 ’tur. Erime noktası 824 derece, kaynama noktası 1196 derecedir. Lantanit, yani nadir toprak elementleri serisinde yer alan bir metaldir. Lantanitler arasında 14. ve sondan bir onceki elementtir. Komşu lantanitler tulyum ve lutesyuma nazaran oldukca duşuk yoğunluktadır. Erime ve kaynama noktaları da bu iki komşu elemente gore daha duşuktur. Bunun nedeni kapalı elektron kabuğu konfigurasyondur. Gumuşî renktedir, parlaktır. Oldukca sunek ve yumuşaktır. Kolaylıkla eğilip bukulebilir, dovulebilir. Kristal yapısı kubik, yuzey merkezlidir ve sıfır derecede birbirine donuşur.
İterbiyum, mineral asitlerinde, sulu cozeltilerde cozunur. Butun halojenlerle reaksiyona girebilir. Su ile yavaş reaksiyona girer. Havada yavaş lekelenir. İnce ve dağılmış iterbiyum, havada ve oksijende kolayca okside olur. İterbiyum bileşikleri su molekulleri ile kompleksler oluşturabilir. Toz formu renksizdir, politetrafloroetilen veya hekzakloroetan ile karıştırıldığında parlak zumrut yeşili bir alevle yanar. Ceşitli hidrurler oluşturmak icin hidrojen ile tepkimeye girer. Hidroksit oluşturmak icin sıcak ve soğuk su ile yavaş yavaş reaksiyona girer. İterbiyum, suda yavaş yavaş cozunur. Asitlerde hidrojen gazını serbest bırakır. Bileşikleri, diğer lantanit elementlerin bileşiklerine benzer. Coğu bileşiği +3 oksidasyon durumu sergiler. Halojen fluor, brom, klor ve iyodin ile hem dihalojenurleri hem de trihalojenurleri oluşturur. İterbiyum, yuksek gerilime maruz kaldığında elektrik direnci artar.
İterbiyum, element halinde iterbiyum oksidin lantanla indirgenmesi sonucu elde edilir. İyon değişimi veya sodyum amalgam yontemleri ile indirgeme yoluyla diğer nadir toprak elementlerinden ayrıştırılır. İterbiyumun, mineralindeki diğer elementlerden ayrıştırılması zordur; ancak 1950 ’li yıllarda geliştirilen iyon değişim ve cozucu ekstraksiyon yontemleri ayrıştırılmasını kolaylaştırmıştır. İlk olarak iterbiyum mineralleri sulfurik asit gibi ceşitli asitlerle cozulur. Daha sonra iyon değişimi yontemi ile diğer lantanitlerden ayrılır. Cozelti daha sonra farklı lantanitlerin bağlandığı bir recineye uygulanır. Daha sonra kompleks yapıcı ajanlar kullanılarak cozulur. Farklı lantanitlerin sergilediği farklı bağlanma tiplerinden dolayı bileşiklerinin izole edilmesi mumkundur. İkinci yontemde ise, mineraldeki elementlerin asitli cozeltisi 3+ değerlikli iterbiyumu indirgeyip eriten sodyum cıva alaşımı (amalgam) ile işlenir. Alaşım daha sonra hidroklorik asit ile karıştırılır. Metal cozeltiden okzalat olarak ekstre edilir. Isıtma ile oksit haline donuşturulur. Yuksek vakumda oksit, lantan, aluminyum, seryum veya zirkonyum ile ısıtılarak metale indirgenir. Metal, sublime edilerek saflaştırılır ve yoğunlaştırılmış bir plaka uzerinde toplanır.
Doğada nadir bulunan elementlerdendir. Saf olarak bulunmaz. Yerkabuğunda kilogramda 3 miligram iterbiyum iceriği bulunduğu tahmin ediliyor. En bol bulunan elementler arasında 43. sıradadır. Ancak brom, uranyum ve arsenikten daha fazla doğal zenginliğe sahiptir. Diğer nadir toprak elementleri ile minerallerde oluşumları vardır. En bilinen ve en cok iterbiyum iceren mineral gadolinittir. Ayrıca, monazit, oksenit ve ksenotim (xenotim) minerallerinde de iterbiyum iceriği bulunur. Monazit kumu, yuzde 0,03 oranında iterbiyum icerir.
Doğada 7 kararlı izotopun karışımından oluşur. Bu izotoplar şunlardır; Yb-168, Yb-170, Yb-171, Yb-172, Yb-173, Yb-174, Yb-176. Ayrıca 27 adet de radyoizotopu vardır. En kararlı radyoaktif izotoplarından Yb-169 ’un 32 gun, Yb-175 ’in 4,18 gun, Yb-166 ’nın 56,7 saat yarılanma omru vardır. Diğer radyoaktif izotoplarından bazılarının yarılanma omurleri iki saatten az, bazılarının da 20 dakikadan azdır. İterbiyumun ayrıca 12 meta durumu da bulunur. Bunlar arasında en kararlı olanı Yb-169m ’dir. En fazla bulunan Yb-174 (% 32,03) izotopundan daha hafif iterbiyum izotoplarının birincil bozulma modu elektron yakalama; daha ağır olanların da birincil bozunma modu beta bozunmasıdır. Yb-174 ’den daha hafif izotopların birincil bozunma urunu tulyum izotopları; ağır olanların birincil bozunma urunleri de lutesyum izotoplarıdır. Yb-169, gama ışınları yayar. Elektron dizilişinde f orbitalinde elektron barındırır. En yaygın oksidasyon durumu +3 ’tur.
Hangi Alanlarda Kullanılır?
İterbiyum, nadir bulunan elementlerden olduğu icin ticari kullanımı cok sınırlıdır. En yaygın ticari iterbiyum bileşiği iterbiyum oksittir ve alaşımlarda, ozel camlarda ve seramik turlerinde kullanılır. Organik kimyada iyi bir katalizordur. İterbiyum, paslanmaz celiğin dayanıklılığını artırır. Celiğin tanecik inceliğini ve diğer mekanik ozelliklerini iyileştirir. Metalurjik ve kimyasal deneylerde de kullanılabilmektedir. Entegre devrelerde kullanılan bazı bileşiklerde katkı maddesi olarak kullanılır.
İterbiyum oksit, renkli televizyon tuplerindeki yeşil fosforları harekete geciren ve uyaran maddedir. Cinko oksit ile birlikte elektrokimyasal donuşturuculerde kristal stabilizor gorevi gorur. Sodyum iterbiyum borat, koherent ışık (eş fazlı) yayan bir lazer maddesidir. Fiber lazer sistemlerinde fiber icine yukseltgenme maddesi olarak katılır. Petrol arama işlemlerinde de kullanılan bir elementtir. Yb-169, rontgen cihazları icin taşınabilir bir radyasyon kaynağıdır. Ayrıca, kucuk nesnelerin radyografisi icin x ışını makinesi gibi davranır ve nukleer tıpta kullanılır. Deprem ve patlamalardan kaynaklanan zemin dezenformasyonlarını izlemek icin kullanılan stres gostergelerinde, iterbiyumun yuksek gerilimde elektrik direncinin artması ozelliği kullanılır.
İterbiyum, alaşımları ve bileşiklerinin kullanıldığı bazı urun ve alanlar şunlardır; kızılotesi lazerler, elyaf lazerler, alev topu, paslanmaz celik, nukleer tıp, gama ışını kaynağı, atomik saatler, optik saatler, banknotlar, murekkepler, fiber optik kablolar…
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
İterbiyum, tum metaller arasında en kucuk sıvı aralığına sahiptir.
İterbiyum bileşikleri son derece zehirli olmasına rağmen az tehlikelidir. Metal tozu kendirliğinden yanabilir. İterbiyum alevleri kolay sondurulemez, ozel yangın sonduruculer kullanmak gerekir.
2012 yılında Avustralya ’daki Griffin Universitesi Kuantum Dinamiği Merkezi araştırmacıları iterbiyum atomunun golgesini ultra yuksek cozunurluklu bir mikroskopla fotoğraflamayı başardı. Ekibin bu fotoğrafı cekmek icin surdurduğu calışmalar 5 yıl surdu. Bu fotoğraf, ilk atomik golge fotoğrafı ve dunyanın en kucuk fotoğrafı olarak kayıtlara gecti.
Ekibin bu fotoğrafı cekmedeki amacı; tek bir atomun ne kadar karanlık olduğu ve bir golge oluşturmak icin ne kadar ışık emeceğini tahmin etmek ve kuantum hesaplama icin veri elde etmekti.
İterbiyumun başlıca rezervleri Cin, Amerika, Brezilya, Sri Lanka, Avustralya ve Hindistan ’da bulunur.
Dunyadaki iterbiyum rezervlerinin toplam 1 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir.
Dunyada yılda yaklaşık 50 ton iterbiyum uretilmektedir. Yani iki adet standart kamyonun kasası kadar…