Razlika između verzija stranice "Iterbij"
| [pregledana izmjena] | [pregledana izmjena] |
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
No edit summary |
No edit summary |
||
Red 50:
| Elektrodni potencijal = -2,22 [[Volt|V]] (Yb<sup>3+</sup> + 3e<sup>-</sup> → Yb)
| Elektronegativnost = 1,1
| Oznaka upozorenja = {{
| Oznake upozorenja R = {{Oznake upozorenja R|11|20/21/22}}
| Oznake upozorenja S = {{Oznake upozorenja S|16|33|36}}
Red 130:
Elementarni iterbij prvi su dobili 1936. hemičari [[Wilhelm Klemm]] i [[Heinrich Bommer]]. Oni su metalni iterbij dobili [[Redoks reakcija|redukcijom]] iterbij(III)-hlorida pomoću [[kalij]]a pri temperaturi od 250 °C. Osim toga, odredili su i kristalnu strukturu i magnetske osobine ovog metala.<ref name="klemmw"/>
==Rasprostranjenost== ▼
Na Zemlji, iterbij je vrlo rijedak element, njegov udio u kontinentalnoj [[Zemljina kora|Zemljinoj kori]] iznosi oko 3,2 [[Parts per million|ppm]] (0,00032%).<ref name="CRC90"/> Ovaj metal javlja se kao sastavni dio rijetkih minerala, prije svega onih koji sadrže [[itrij]] i teže lantanoide poput [[ksenotim]]a i [[gadolinit]]a. Tako naprimjer ksenotim iz [[Malezija|Malezije]] sadrži do 6,2% iterbija. Za razliku od njega, ceritne ''zemlje'' poput [[monacit]]a i [[bastnesit]]a sadrže dosta male količine iterbija. Monacit, u zavisnosti od nalazišta, sadrži od 0,12% do 0,5% iterbija.<ref name="Ullmann"/>▼
Poznato je više vrlo rijetkih [[mineral]]a u kojim se iterbij nalazi kao najčešći rijetki zemni metal. U takve spadaju ksenotim-(Yb), gdje iterbija ima 32% mjereno po masi, a [[empirijska formula]] mu glasi (Yb<sub>0,40</sub>Y<sub>0,27</sub>Lu<sub>0,12</sub>Er<sub>0,12</sub>Dy<sub>0,05</sub>Tm<sub>0,04</sub>Ho<sub>0,01</sub>)PO<sub>4</sub>.<ref name="Harvey"/> Osim njega, iterbij je sadržan u keiviitu-(Yb) sa empirijskom formulom (Yb<sub>1,43</sub>Lu<sub>0,23</sub>Er<sub>0,17</sub>Tm<sub>0,08</sub>Y<sub>0,05</sub>Dy<sub>0,03</sub>Ho<sub>0,02</sub>)<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>7</sub>.<ref name="Voloshin"/> Međutim, ovi minerali su dijelovi jednog niza miješanih kristala, koji su također i drugačijeg prirodnog sastava, gdje je itrij glavni "sastojak".▼
Najvažniji izvori iterbija su ležišta monacita i ksenotima u [[Kina|Kini]] i Maleziji (tamo je u vidu pratećeg minerala kasiteritu). Zbog slabe potražnje na svjetskom tržištu za ovim metalom, situacija sa proizvodnjom i zalihama iterbija ne smatra se kritičnom.<ref name="Harald"/>▼
[[Datoteka:Ultrapure ytterbium, 2 grams. Original size in cm - 1 x 1.5.jpg|mini|100px|lijevo|Iterbij]]▼
Zbog teškog razdvajanja lantanoida, dobijanje iterbija je izuzetno komplicirano i dugotrajno. Polazni minerali poput monacita ili ksenotima se najprije rastapaju pomoću [[Kiseline|kiselina]] ili [[Baza (hemija)|baza]] u rastvor. Odvajanje iterbija od drugih lantanoida moguće je pomoću različitih metoda, pri čemu tehnički najvažniju predstavlja ionsko-izmjenjivačka metoda odvajanja, kao i za druge rijetke lantanoide. U tom procesu rastvor sa rijetkim ''zemljama'' se nanosi na pogodnu [[Smola|smolu]], na koju se pojedinačni ioni lantanoida različito jako mogu vezati. Zatim se rastvor odvajaju od smole [[Ionoizmjenjivačka hromatografija|ionskoizmjenjivačkom hromatografijom]] pomoću sredstava koji s ionima grade komplekse poput [[EDTA]], [[DTPA]] i [[HEDTA]], te se zbog različite jačine veza između smole i iona lantanoida mogu odvojiti željeni ioni određenog lantanoida.<ref name="Ullmann" /><ref name="Gelis"/><ref name="Hubicka"/>▼
Hemijsko odvajanje je moguće putem različitih reakcija iterbij-, lutecij- i [[Tulij-acetat|tulij-acetata]] sa amalgamom [[natrij]]a. Tako iterbij gradi amalgam, dok spojevi lutecija i tulija ne reagiraju.<ref name="Marsh"/>▼
Dobijanje metalnog iterbija može se izvoditi elektrolizom istopljenih spojeva iterbij(III)-fluorida i iterbij(III)-hlorida, sa alkalnim ili zemnoalkalnim halogenidima do redukcije pri tački topljenja, te tečnim [[kadmij]]em ili [[cink]]om kao katodom. Osim ove, iterbij se može dobiti i metalotermičkom redukcijom iterbij(III)-fluorida sa [[kalcij]]em ili [[Iterbij(III)-oksid|iterbij(III)-oksida]] sa lantanom ili [[cerij]]em. Ako se ova posljednja reakcija izvodi u [[vakuum]]u, iterbij se mora [[destilacija|destilirati]] te se tako može odvojiti od drugih lantanoida.<ref name="Ullmann" />▼
== Osobine ==
Line 160 ⟶ 145:
U [[voda|vodi]] iterbij se vrlo sporo rastvara, a mnogo brže u kiselinama istiskujući vodik. U rastvoru, [[ion]]i iterbija su većinom trovalentni, bezbojni, u obliku hidrata [Yb(H<sub>2</sub>O)<sub>9</sub>]<sup>3+</sup>. Žuto-zeleni dvovalentni ion iterbija nije stabilan u vodenim rastvorima, oksidira istiskujući vodik sa vremenom poluraspada od oko 2,8 sata, prelazeći u trovalentni ion.<ref name="HoWi1938"/> Kada se iterbij rastvori u tečnom [[amonijak]]u, kao i kod [[natrij]]a, nastaje plavi rastvor zbog solvatiziranih elektrona.<ref name="Römpp"/>
=== Izotopi ===
Poznata su ukupna 33 [[izotop]]a između <sup>148</sup>Yb i <sup>181</sup>Yb kao i drugih 12 [[nuklearni izomer|nuklearnih izomera]] iterbija. Od njih, samo sedam se nalazi u prirodi sa različitim udjelom i zastupljenošću. Najveći udio u prirodnoj izotopskoj smjesi iterbija ima izotop <sup>174</sup>Yb od 31,8%, a slijede ga izotopi <sup>172</sup>Yb sa 21,9 %; <sup>173</sup>Yb sa 16,12 %; <sup>171</sup>Yb sa 14,3 % te <sup>176</sup>Yb sa 12,7 %. Izotopi <sup>170</sup>Yb i <sup>168</sup>Yb sa udjelima od 3,05% odn. 0,13% su znatno rjeđi.<ref name="nubase"/>
[[Radioaktivnost|Radioaktivni]] izotop <sup>169</sup>Yb sa [[vrijeme poluraspada|vremenom poluraspada]] od 32 dana, nastaje zajedno sa kratkoživućim <sup>175</sup>Yb (vrijeme poluraspada 4,2 dana) putem aktiviranja neutronima prilikom izlaganja iterbija radijaciji u nuklearnim reaktorima. On se može koristiti i kao izvor gama-zračenja, naprimjer u [[nuklearna medicina|nuklearnoj medicini]] i [[radiografija|radiografiji]].<ref name="Halmshaw"/><ref name="Römpp"/>
▲==Rasprostranjenost==
▲Na Zemlji, iterbij je vrlo rijedak element, njegov udio u kontinentalnoj [[Zemljina kora|Zemljinoj kori]] iznosi oko 3,2 [[Parts per million|ppm]] (0,00032%).<ref name="CRC90"/> Ovaj metal javlja se kao sastavni dio rijetkih minerala, prije svega onih koji sadrže [[itrij]] i teže lantanoide poput [[ksenotim]]a i [[gadolinit]]a. Tako naprimjer ksenotim iz [[Malezija|Malezije]] sadrži do 6,2% iterbija. Za razliku od njega, ceritne ''zemlje'' poput [[monacit]]a i [[bastnesit]]a sadrže dosta male količine iterbija. Monacit, u zavisnosti od nalazišta, sadrži od 0,12% do 0,5% iterbija.<ref name="Ullmann"/>
▲Poznato je više vrlo rijetkih [[mineral]]a u kojim se iterbij nalazi kao najčešći rijetki zemni metal. U takve spadaju ksenotim-(Yb), gdje iterbija ima 32% mjereno po masi, a [[empirijska formula]] mu glasi (Yb<sub>0,40</sub>Y<sub>0,27</sub>Lu<sub>0,12</sub>Er<sub>0,12</sub>Dy<sub>0,05</sub>Tm<sub>0,04</sub>Ho<sub>0,01</sub>)PO<sub>4</sub>.<ref name="Harvey"/> Osim njega, iterbij je sadržan u keiviitu-(Yb) sa empirijskom formulom (Yb<sub>1,43</sub>Lu<sub>0,23</sub>Er<sub>0,17</sub>Tm<sub>0,08</sub>Y<sub>0,05</sub>Dy<sub>0,03</sub>Ho<sub>0,02</sub>)<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>7</sub>.<ref name="Voloshin"/> Međutim, ovi minerali su dijelovi jednog niza miješanih kristala, koji su također i drugačijeg prirodnog sastava, gdje je itrij glavni "sastojak".
▲Najvažniji izvori iterbija su ležišta monacita i ksenotima u [[Kina|Kini]] i Maleziji (tamo je u vidu pratećeg minerala kasiteritu). Zbog slabe potražnje na svjetskom tržištu za ovim metalom, situacija sa proizvodnjom i zalihama iterbija ne smatra se kritičnom.<ref name="Harald"/>
== Dobijanje ==
▲[[Datoteka:Ultrapure ytterbium, 2 grams. Original size in cm - 1 x 1.5.jpg|mini|100px|lijevo|Iterbij]]
▲Zbog teškog razdvajanja lantanoida, dobijanje iterbija je izuzetno komplicirano i dugotrajno. Polazni minerali poput monacita ili ksenotima se najprije rastapaju pomoću [[Kiseline|kiselina]] ili [[Baza (hemija)|baza]] u rastvor. Odvajanje iterbija od drugih lantanoida moguće je pomoću različitih metoda, pri čemu tehnički najvažniju predstavlja ionsko-izmjenjivačka metoda odvajanja, kao i za druge rijetke lantanoide. U tom procesu rastvor sa rijetkim ''zemljama'' se nanosi na pogodnu [[Smola|smolu]], na koju se pojedinačni ioni lantanoida različito jako mogu vezati. Zatim se rastvor odvajaju od smole [[Ionoizmjenjivačka hromatografija|ionskoizmjenjivačkom hromatografijom]] pomoću sredstava koji s ionima grade komplekse poput [[EDTA]], [[DTPA]] i [[HEDTA]], te se zbog različite jačine veza između smole i iona lantanoida mogu odvojiti željeni ioni određenog lantanoida.<ref name="Ullmann" /><ref name="Gelis"/><ref name="Hubicka"/>
▲Hemijsko odvajanje je moguće putem različitih reakcija iterbij-, lutecij- i [[Tulij-acetat|tulij-acetata]] sa amalgamom [[natrij]]a. Tako iterbij gradi amalgam, dok spojevi lutecija i tulija ne reagiraju.<ref name="Marsh"/>
▲Dobijanje metalnog iterbija može se izvoditi elektrolizom istopljenih spojeva iterbij(III)-fluorida i iterbij(III)-hlorida, sa alkalnim ili zemnoalkalnim halogenidima do redukcije pri tački topljenja, te tečnim [[kadmij]]em ili [[cink]]om kao katodom. Osim ove, iterbij se može dobiti i metalotermičkom redukcijom iterbij(III)-fluorida sa [[kalcij]]em ili [[Iterbij(III)-oksid|iterbij(III)-oksida]] sa lantanom ili [[cerij]]em. Ako se ova posljednja reakcija izvodi u [[vakuum]]u, iterbij se mora [[destilacija|destilirati]] te se tako može odvojiti od drugih lantanoida.<ref name="Ullmann" />
== Upotreba ==
Red 174:
== Reference ==
{{refspisak|2|refs=
<ref name="lemken">{{Cite journal|author=N. Lemke, A. Ludlow, Z. Barber, T. Fortier, S. Diddams, Y. Jiang, S. Jefferts, T. Heavner, T. Parker, C. Oates
<ref name="Digonnet">{{Cite book|author=Michel J. F. Digonnet
<ref name="Butterworth">{{Cite book|author=John C. Ion
<ref name="Emsley">{{Cite book|author=John Emsley
<ref name="Halmshaw">{{Cite book|author=R. Halmshaw
<ref name="nubase">{{Cite journal|author=G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A. H. Wapstra|url=https:
<ref name="Römpp">''[https://roempp.thieme.de/roempp4.0/do/data/RD-25-00061 Ytterbium]''. u: ''Römpp Online''. Georg Thieme Verlag, pristupljeno dana 20. februara 2012.</ref>
<ref name="Christian">{{Cite journal|author=Ernst-Christian Koch, Volker Weiser, Evelin Roth, Sebastian Knapp, Stefan Kelzenberg
<ref name="Pyrolants">{{Cite journal|author=Ernst-Christian Koch, Arno Hahma
<ref name="Chesnut">{{Cite journal|author=Gary Chesnut, Yogesh Vohra
<ref name="Bucher">{{Cite journal|author=E. Bucher, P. Schmidt, A. Jayaraman, K. Andres, J. Maita, K. Nassau, P. Dernier
<ref name="Jayaramana">{{Cite journal|author=A. Jayaraman
<ref name="Barnett">{{Cite journal|author=H. T. Hall, J. D. Barnett, L. Merrill
<ref name="HoWi1938">{{Cite book|author=A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg
<ref name="Marsh">{{Cite journal|author=Joseph K. Marsh
<ref name="Hubicka">{{Cite journal|author=Halina Hubicka, Dorota Drobek
<ref name="Gelis">{{Cite journal|author=V. M. Gelis, E. A. Chuveleva, L. A. Firsova, E. A. Kozlitin, I. R. Barabanov
<ref name="Harald">Harald Elsner: ''Kritische Versorgungslage mit schweren Seltenen Erden – Entwicklung „Grüner Technologien“ gefährdet?'' u: ''Commodity Top News.'' br. 36, 2011. [http://www.bgr.bund.de/DE/Gemeinsames/Produkte/Downloads/Commodity_Top_News/Rohstoffwirtschaft/36_kritische-versorgungslage.pdf?__blob=publicationFile&v=4 (pdf)]</ref>
<ref name="Voloshin">{{Cite journal|author=A. V. Voloshin, Ya. A. Pakhomovsky, F. N. Tyusheva
<ref name="Harvey">{{Cite journal|author=Harvey M. Buck, Mark A. Cooper, Petr Cerny, Joel D. Grice, Frank C. Hawthorne
<ref name="Ullmann">{{Cite book|author=Ian McGill
<ref name="CRC90">{{cite book|editor=David R. Lide
<ref name="klemmw">{{Cite journal|author=W. Klemm, H. Bommer
<ref name="thorpeet">{{Cite journal|author=F. W. Clarke, W. Ostwald, T. E. Thorpe, G. Urbain
<ref name="mgurbain">{{Cite journal|author=M. G. Urbain
<ref name="monheft">{{Cite journal|author=C. Auer v. Welsbach
<ref name="gallica">{{cite journal|author=Jean Charles Galissard de Marignac
<ref name="Enghag">{{Cite book|author=Per Enghag
<ref name="Zhang">{{Cite journal|author=Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang
<ref name="Weast">{{Cite book|author=Robert C. Weast
<ref name="Greenwood">{{Cite book|author=N. N. Greenwood, A. Earnshaw
<ref name="Harry H. Binder">{{Cite book|author=Harry H. Binder
<ref name="CIAAW">Standardna atomska težina iterbija na [http://www.ciaaw.org/ytterbium.htm ciaaw.org]</ref>
<ref name="IUPAC">[http://www.iupac.org/news/news-detail/article/standard-atomic-weight-of-ytterbium-revised.html Revdirana standardna atomska težina], na iupac.org</ref>
| |||