Ytterbium

Isotop	NH	t_1/2	ZM	ZE MeV	ZP
¹⁶⁶Yb	{syn.}	56,7 h	ε	0,304	¹⁶⁶Tm
¹⁶⁷Yb	{syn.}	17,5 min	ε	1,954	¹⁶⁷Tm
¹⁶⁸Yb	0,13 %	Stabil
¹⁶⁹Yb	{syn.}	32,026 d	ε	0,909	¹⁶⁹Tm
¹⁷⁰Yb	3,05 %	Stabil
¹⁷¹Yb	14,3 %	Stabil
¹⁷²Yb	21,9 %	Stabil
¹⁷³Yb	16,12 %	Stabil
¹⁷⁴Yb	31,8 %	Stabil
¹⁷⁵Yb	{syn.}	4,185 d	β⁻	0,470	¹⁷⁵Lu
¹⁷⁶Yb	12,7 %	Stabil
¹⁷⁷Yb	{syn.}	1,911 h	β⁻	1,399	¹⁷⁷Lu
¹⁷⁸Yb	{syn.}	74 min	β⁻	0,645	¹⁷⁸Lu

Sicherheitshinweise

Gefahrstoffkennzeichnung ^[1]

Pulver


Leicht- entzündlich	Gesundheits- schädlich
(F)	(Xn)

R- und S-Sätze

R: 11-20/21/22

S: 16-33-36

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Ytterbium [ʏˈtɛrbiʊm] ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Yb und der Ordnungszahl 70. Das Gruppe 3- und Periode-6-Element gehört zu den Lanthanoiden und wird den Metallen der Seltenen Erden zugeordnet.

[Bearbeiten] Eigenschaften

Ytterbium

Das silberweiß glänzende Metall der Seltenen Erden ist sehr dehnbar und weich. Es bildet drei allotrope Modifikationen mit Umwandlungspunkten bei -13 °C und 795 °C. Bei Raumtemperatur bildet β-Ytterbium ein kubisch-flächenzentriertes Gitter aus, bei höheren Temperaturen ein kubisch-raumzentriertes Gitter. Bei einem Druck von 16000 bar zeigt β-Yb Halbleitereigenschaften bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit.

In trockener Luft läuft es grau an. Bei höheren Temperaturen verbrennt es zum Sesquioxid Yb₂O₃. Mit Wasser reagiert es langsam unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid. In Mineralsäuren löst es sich unter Bildung von Wasserstoff auf. In seinen Verbindungen liegt es meist in der Oxidationszahl +3 vor, die Yb³⁺-Kationen bilden in Wasser farblose Lösungen, Yb²⁺-Kationen grüne Lösungen.

[Bearbeiten] Anwendungen

Ytterbium kann zur Kornfeinung und zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von rostfreien Stählen verwendet werden. Das radioaktive Isotop ¹⁶⁹Yb (Halbwertszeit 32 Tage) wird vereinzelt als γ-Strahlenquelle in der Nuklearmedizin benutzt. Ytterbiumfluorid YbF₃ kann in hochwertigen Kunststofffüllungen und Inlay-Zementen von Zahnfüllungen enthalten sein. Es erzeugt auf Röntgenaufnahmen einen hohen Kontrast und baut durch ständige Fluoridfreisetzung einen Kariesschutz auf.

Ytterbium-Cobalt-Eisen-Mangan-Legierungen sind für besonders hochwertige Dauermagnete geeignet.

Ytterbiumdotierte Kristalle (vornehmlich Yb:YAG) werden als Verstärkungsmaterial in Lasern verwendet.

[Bearbeiten] Geschichte

Ytterbium (abgeleitet von Ytterby, einer Grube auf einer Schäreninsel nördlich von Stockholm, das auch für die Namen der Elemente Yttrium, Terbium und Erbium Pate stand) wurde 1878 von dem schweizerischen Chemiker Jean Charles Galissard de Marignac entdeckt. Marignac fand in der als Erbia bekannten Erde einen neuen Bestandteil und nannte ihn Ytterbia. Er vermutete in der von ihm isolierten Verbindung ein neues Element, das er Ytterbium nannte. 1907 trennte der französische Chemiker Georges Urbain Marignacs Ytterbia in zwei Komponenten, Neoytterbia und Lutetia. Auer von Welsbach arbeitete zur gleichen Zeit ebenfalls mit Ytterbia und nannte die beiden Komponenten Aldebaranium und Cassiopeium. Später verkürzte man die Elementbezeichnung Neoytterbium zu Ytterbium. Das reine Metall wurde 1937 von Klemm und Bonner durch die Reduktion von YbF₃ mit Kalium dargestellt. Die Bestimmung der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Elementes Ytterbium konnte erst 1953 nach Herstellung des reinen Metalls erfolgen.

[Bearbeiten] Vorkommen

Natürlich kommt Ytterbium nur in Verbindungen vor. Ytterbiumhaltige Minerale geringer Konzentration sind:

Monazit (Ce,La,Th,Nd,Y)PO₄ (Yb-Gehalt ~ 0,03 %)
Euxenit
Xenotim

[Bearbeiten] Herstellung

Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Ytterbiumbegleiter wird das Oxid mit Lanthan zum metallischen Ytterbium reduziert. Anschließend wird das Ytterbium absublimiert.