Иттербий — свойства, получение и применение.

СВОЙСТВА.

Иттербий - 70

Иттербий — 70

Иттербий (Yb) — редкоземельный элемент, атомный номер 70, атомная масса 173,05, температура плавления 824ОС, плотность 6,96г/см3.
В 1878 году, при исследовании « иттриевой земли», было выяснено, что она представляет собой смесь трёх оксидов и, при их разделении, были получены три лантаноида , которые назвали иттербий, тербий и эрбий. Тогда же был выделен чистый оксид иттербия.
Иттербий имеет семь стабильных изотопов. У него получено большое количество искусственных радиоактивных изотопов, один из которых, иттербий-170, обладает исключительно кратким временем полураспада.
Иттербий—один из наименее распространённых в природе РЗМ. В земной коре его содержание составляет 3,3х10-5% от всей массы. Содержится в минералах бастнезите, монаците, ксенотиме, талените, эвксените.
Содержание иттербия в природных и техногенных видах сырья достаточно мало. В процентах от общего содержания он присутствует : в эвдиалите—1,9%, в хибинском апатите—0,1%, в фосфогипсе из хибинского апатита—0,1%, в природном концентрате Томтора—0,2%.

Иттербий—металл светло-серого цвета

Иттербий—металл светло-серого цвета

Иттербий — металл светло-серого цвета, хорошо обрабатывается, реагирует с минеральными кислотами при 20ОС, образуя соли. На воздухе окисляется слабо, при нагревании реагирует с галогенами.
Чистый металлический иттербий был получен в 1937 году.

ПОЛУЧЕНИЕ.

После обогащения и разделения сырья, полученный оксид иттербия Yb2O3 восстанавливают в вакууме лантаном или углеродом. Существует способ получения металлического иттербия восстановлением хлорида иттербия YbCl3, методом электролиза в расплаве.

ПРИМЕНЕНИЕ.

Иттербий –лантаноид, который очень широко применяется в науке и промышленности.

  • Металлургия. Иттербий применяется как легирующая добавка при производстве специальных сплавов на основе алюминия. В смеси с другими РЗМ, иттербий применяется как раскислитель и модификатор при производстве стали.

  • Лазерные материалы. Для генерирования лазерного излучения в инфракрасном диапазоне применяются ионы тербия. Оксиды тербия применяются для производства мощных волоконных лазеров. Для создания эффективного лазерного материала применяется сплав фторид бария—фторид иттербия, легированный ионами гольмия.

  • Термоэлектрические материалы. Монотеллурид иттербия —материал с высоким показателем величины термоЭДС.

  • Магнитные материалы. Различные высоко эффективные магнитные сплавы изготавливаются с применением иттербия.

  • Атомная энергетика. Для защиты от нейтронного излучения в ядерных реакторах, применяются специальные эмали и стекло на основе бората иттербия.

  • Электроника. Для уменьшения размеров полупроводниковых приборов, при создании кремниевых МДП-структур ( металл-диэлектрик-полупроводник) в больших интегральных схемах, в качестве диэлектрика, применяется оксид иттербия.

  • Специальные ядерные исследования. При облучении иттербия нейтронами в ядерном реакторе, он частично превращается в гафний-178, который может использоваться как миниатюрный источник энергии, в приборах оборонного значения.

  • Химия. Металлический иттербий используется как катализатор в химической и нефтехимической отрали.

  • Создание фотоэлементов. При создании силиконовых фотоэлементов, оксид иттербия используется как эффективный преобразователь световой энергии в электрическую. Это же свойство иттербия применяется при создании солнечных батарей.

  • Прочие. Иттербий применяется при создании приборов ночного видения, измерения электрического напряжения. Большое количество исследований проводится , в настоящее время, для определения применения иттербия и его соединений.

Цена иттербия на мировом рынке составляет 440 долл/кг.