ایتربیم : خواص، کشف و منابع، کاربردها و اثرات سلامتی و محیطی!

 

ایتربیم عنصری نرم و نسبتاً قابل انعطاف است که درخشش نقره ای براقی را به نمایش می گذارد. این عنصر که یک ماده نادر است، به راحتی در اسیدهای معدنی حل می شود، و به آرامی با آب واکنش نشان می دهد و در هوا اکسید می شود که اکسید یک لایه محافظ روی سطح تشکیل می دهد.

 

ایتربیوم گاهی اوقات با اتریم یا سایر عناصر مرتبط است و در فولادهای خاصی استفاده می شود. از فلز آن می توان برای بهبود تصفیه دانه، مقاومت و سایر خصوصیات مکانیکی فولاد ضد زنگ استفاده کرد. برخی از آلیاژهای ایتربیوم در دندانپزشکی استفاده شده اند.

 

هنگامی که برق موجود نبود، یک ایزوتوپ ایتربیم به عنوان جایگزین منبع تابش برای دستگاه پرتوی X قابل حمل استفاده شده است. مانند سایر عناصر خاکی کمیاب، می توان از آن برای دوپ کردن فسفر، یا خازن های سرامیکی و سایر دستگاه های الکترونیکی استفاده کرد و حتی می تواند به عنوان یک کاتالیزور صنعتی عمل کند.

 

خواص و مشخصات شناسایی ایتربیم

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                                   جامد نقره ای رنگ فرمول شیمیایی                                                                      ۷۰Yb
دانسیته                                                                   (g/cm۳)۶.۹۰ وزن اتمی استاندارد                                                        ۱۷۳.۰۴۵
نقطه ذوب                                                                    (۰C)824 شماره (CAS No)                                                        ۷۴۴۰-۶۴-۴
نقطه جوش                                                                 (۰C)1196 ساختار کریستالی                                              مکعبی(fcc)

 

کشف و منابع اتربیوم در محیط

 

منشأ کلمه ایتربیم، از ytterbium گرفته شده که نام یک دهکده سوئدی است. این شهر کوچک نزدیک استکهلم، در نامگذاری اربیوم، تربیوم و ایتریوم نیز نقش داشته است.

 

کشف این عنصر در سال ۱۸۷۸ میلادی و توسط ژان چارلز گالیسارد دو ماریگناک، شیمیدان سوئدی انجام شده است. ژرژ اورباین، شیمیدان فرانسوی، یتربیا را به دو جزء در سال ۱۹۰۷ جدا کرد که امروزه این عناصر به اتربیوم و لوتتیوم معروف هستند.

 

ایتربیم همراه با عناصر خاکی کمیاب دیگر در چندین ماده معدنی کمیاب مانند گادولینیت، مونازیت و زنوتیم یافت می شود. اتربیوم طبیعی ترکیبی از هفت ایزوتوپ پایدار است. این ماده اغلب از طریق ماسه مونازیت (~ ۰.۰۳ y اتربیوم) به دست می آید.

 

مناطق اصلی استخراج این ماده در معادن چین، آمریکا، برزیل، هند، سریلانکا و استرالیا است و ذخایر ایتربیوم حدود یک میلیون تن تخمین زده می شود و تولید جهانی آن حدود ۵۰ تن در سال می باشد.

 

کاربردهای ایتربیم

 

کاربردهای ایتربیم

 

تقویت کننده الیاف دوپ دار اتربیوم دارای تعدادی از ویژگی های جذاب از جمله پهنای باند با بازده گسترده و کارایی بالا است که دلیل عمده آن آزادی آن در برابر فرآیندهای مختلف رقابتی است که در سایر ترکیبات خاکی کمیاب دیده می شود.

 

در مقاله ای که در سال ۱۹۹۷ منتشر گردیده است، ویژگی های اصلی این الیاف را تحت تأثیر عوامل گوناگون قرار داده اند که بر طراحی و کاربردهای احتمالی تقویت کننده های الیاف دوپ شده اتربیوم تأثیر می گذارد.

 

در مطالعه دیگری، خواص جنبشی طیفی و لیزری یون سه ظرفیتی یتربیم در محیط های مختلف حالت جامد بررسی شده است. در این کار، تضاد بین لیزرهای دارای چهار و سه سطح (به عنوان مثال ، Nd: YAG در مقابل Yb: YAG) برجسته شده اند.

 

طراحی های ساختاری مختلف مناسب برای استفاده در Yb با قدرت و روشنایی بالا در لیزرهای YAG مورد بررسی قرار گرفته و سطح عملکرد لیزر بدست آمده خلاصه شده است.

 

اثرات یتربیوم بر سلامتی و محیط زیست

 

اثرات یتربیوم بر سلامتی و محیط زیست

 

اتربیم هیچ نقش بیولوژیکی ندارد، اما مشاهده شده که نمک های آن متابولیسم را تحریک می کنند. این ماده تحریک کننده پوست و چشم است و همچنین یک تراتوژن مشکوک است.

 

لازم است که تمام ترکیبات حاوی این عنصر در ظروف بسته نگهداری شوند، در برابر هوا و رطوبت محافظت شوند و به عنوان بسیار سمی تصفیه شوند.گرد و غبار فلزی ایتربیوم خطر آتش سوزی و انفجار را ایجاد می کند.

 

ایتربیم هیچ خطری برای گیاهان و حیوانات ایجاد نمی کند و نمک های آن به جای ترکیبات کاتالیزوری که به عنوان سمی و آلاینده در نظر گرفته می شوند، در صنایع شیمیایی وارد می شوند.