Ytterbium: Het element

Ytterbium is een scheikundig element met symbool Yb en atoomnummer 70. Het is een helder, zilverachtig, zacht, kneedbaar doch taai element. Ytterbium is door de ontdekker Jean Charles Galissard de Marignac in 1878 vernoemd naar het plaatsje Ytterby bij Stockholm waar de erts vandaan kwam. Ytterbium werd het pas in 1953 voor het eerst geïsoleerd. Het reactieve element wordt bewaard in vaten, afgesloten van lucht en vocht. Het element wordt gerekend tot de lanthaniden en zeldzame (zware)metalen.

Plaats van ytterbium in het periodieksysteem

De fransman Georges Urbain, stelde vast dat ytterbium geen element was maar een mengsel van twee elementen. In 1907 scheidde hij ytterbium in twee elementen. Het ene element noemde hij neo-ytterbium (nieuw ytterbium) en het andere element lutecium. De definitieve namen werden tenslotte ytterbium en lutetium. Ytterbium bevindt zich in het periodiek systeem in de regel lanthaniden op de één na laatste plaats.

Naam	Symbool	Atoomnummer	Groep	Periode	Blok	Reeks	Kleur
Yterbium	Yb	70	Scandiumgroep	Periode 6	F-blok	Lanthniden	Zilverachtig

De chemische eigenschappen van ytterbium

Atoommassa (u)	Elektronenconfiguratie	Oxidatietoestanden	Elektronegativiteit (Pauling)	Atoomstraal (pm)	ionisatiepotentiaal (kJ•mol−1)
173	[Xe]4f14 6s2	+2, +3	1,1	194	1e 603 2e 1175 3e 2417

De fysische eigenschappen van ytterbium

Dicht- heid (kg/m3)	Smelt- punt (K)	Kook- punt (K)	Smelt- warmte (kJ/mol)	Verdampings- warmte (kJ/mol)	Kristal- structuur Kubisch	Specifieke warmte (J/kg.K)	Elektrische weerstand (μΩ•cm)	Warmte geleiding (W/m.K)
6965	1095	1469	9,2	159	Kubisch	150	29	34,9

De isotopen van ytterbium

In de natuur komen zeven stabiele ytterbiumisotopen voor, waarvan 174Yb met een aandeel van 31,8% het meest voor komt. Er zijn 22 radioisotopen bekend. De stabielste daarvan is 169Yb met een halveringstijd van 32 dagen.

De stabielste isotopen van ytterbium

[TD]169Yb[TD]171Yb[TD]172Yb[TD]173Yb[TD]174Yb[TD]175Yb[TD][/TD]

Isotoop	RA(%)	Halveringstijd	Verval	VE(MeV)
168Yb	0,13	Stabiel met 98 neutronen	[/TD][TD]	[/TD]
Synthetisch	32 dagen	EV	0,91	169Tm
170Yb	3,05	Stabiel met 100 neutronen	[/TD][TD]	[/TD]
14,3	Stabiel met 101 neutronen	[/TD][TD]	[/TD]
21,9	Stabiel met 102 neutronen	[/TD][TD]	[/TD]
16,6	Stabiel met 103 neutronen	[/TD][TD]	[/TD]
31,8	Stabiel met 104 neutronen	[/TD][TD]	[/TD]
Synthetisch	4,19 dagen	beta-	0,47	175Lu
176Yb	12,7	Stabiel met 106 neutronen	[/TD][TD]

Het voorkomen van ytterbium

Ytterbium komt alleen in gebonden toestand in de aardkorst voor. De belangrijkste commerciële erts is monaziet, dat ongeveer 0,03% ytterbium bevat. Alle 17zeldzame metalen hebben vergelijkbare eigenschappen. Tegenwoordig wordt ytterbium verkregen uit monaziet zand ((Ce, La, Th, Nd, Y) PO4), een mineraal rijk aan zeldzame aardmetalen.

Gebruikseigenschappen van ytterbium

Het metaal is zacht en reageert met zuurstof in de lucht, het lost op in verdunde zuren en reageert traag met water. Het is een metaal maar onder hoge druk werkt het als een halfgeleider. De chemische werking wordt veroorzaakt door het afstaan van drie elektronen waardoor zich Yb3+ ionen vormen, de tweewaardige toestand Yb2+ komt ook voor.

Toepassingen van ytterbium

Ytterbium wordt toegepast in optische elementen, in glasvezelversterkers en lasers. Het kan aanwezig zijn in huishoudelijke apparatuur, zoals kleurentelevisies, fluorescerende lampen, spaarlampen en glas. Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van katalysatoren en het polijsten van glas. Het wordt toegepast in de metallurgie als legeringselement om de eigenschappen van hoogwaardige metalen te verbeteren. Eén van ytterbium isotopen wordt gebruikt als stralingsbron voor draagbare X-ray machines.Het gebruik van ytterbium neemt nog steeds toe.

Milieu en gezondheid

Er is weinig bekend over de invloed van ytterbium op milieu en volksgezondheid. De ervaring wijst niet op schadelijke invloeden. Sommige ytterbiumverbindingen kunnen huid- en oogirritaties veroorzaken en ytterbium in poedervorm is brandgevaarlijk, zelfs explosie gevoelig. Ytterbium is schadelijk in afgesloten werkruimten omdat dampen en gassen ingeademd kunnen worden, wat tot longembolie kan leiden. Wanneer ytterbium zich in het lichaam ophoopt is het een potentieel gevaar voor de lever. Ytterbium komt op verschillende plaatsen in het milieu terecht, vooral veroorzaakt door de olie-industrie. Het kan ook in het milieu terecht door het dumpen van huishoudelijke apparatuur. Ytterbium kan zich langzaam ophopen in de bodem en waterbodem, wat uiteindelijk leidt tot toename van de concentratie in mens en dier via de voedselketen. Bij waterdieren veroorzaakt ytterbium schade aan de cellen en dit heeft negatieve effecten op het zenuwstelsel en de voortplanting.