Iterbioa: zenbaki atomikoa 70, pisu atomikoa 173,04, elementuaren izena aurkitu zen tokitik eratorria. EdukiaiterbioaLurrazalean % 0,000266 da, batez ere fosforita eta urre beltz arraroaren hobietan, monazitan berriz % 0,03 da, 7 isotopo natural dituelarik.
Historia ezagutzen
Aurkitzailea: Marinak
Denbora: 1878
Kokapena: Suitza
1878an, Jean Charles eta G Marignac kimikari suitzarrek "erbio" izeneko lur arraro berri bat aurkitu zuten. 1907an, Ulbanek eta Weilsek adierazi zuten Marignacek lutezio oxidoaren eta iterbio oxidoaren nahasketa bat bereizten zuela. Stockholmetik gertu dagoen Yteerby izeneko herrixka txikiaren oroimenez, non itrio mea aurkitu zen, elementu berri honi Yterbio izena eman zioten, Yb ikurra zuela.
Konfigurazio elektronikoa
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
Metala
Iterbio metalikoaZilar grisaxka, harikorra eta ehundura biguna da. Giro-tenperaturan, iterbioa poliki oxida daiteke aireak eta urak erabiliz.
Bi kristal-egitura daude: α- mota aurpegietan zentratutako kristal-sistema kubikoa da (giro-tenperatura -798 ℃); β- mota gorputzetan zentratutako sare kubikoa da (798 ℃-tik gora). Urtze-puntua 824 ℃, irakite-puntua 1427 ℃, dentsitate erlatiboa 6,977 (α- mota), 6,54 (β- mota).
Ur hotzetan disolbaezina, azidoetan eta amoniako likidoan disolbagarria. Nahiko egonkorra da airean. Samarioaren eta europioaren antzera, iterbioa balentzia aldakorreko lur arraroen taldekoa da, eta egoera dibalente positiboan ere egon daiteke, normalean tribalentea izateaz gain.
Balentzia aldakor honen ezaugarria dela eta, iterbio metalikoaren prestaketa ez da elektrolisiaren bidez egin behar, baizik eta erredukzio-destilazio metodoaren bidez prestatu eta purifikatu. Normalean,lantano metalaerredukzio-destilaziorako erreduzitzaile gisa erabiltzen da, yterbio metalaren lurrun-presio altuaren eta lantano metalaren lurrun-presio baxuaren arteko aldea erabiliz. Bestela,tulioa, iterbioa, etalutezioakontzentratuak lehengai gisa erabil daitezke, eta lantano metalikoa erreduzitzaile gisa erabil daiteke. >1100 ℃ eta <0.133Pa-ko tenperatura altuko huts-baldintzetan, iterbio metalikoa zuzenean erauzi daiteke erredukzio-destilazio bidez. Antzerasamarioaetaeuropioa,Iterbioa erredukzio hezearen bidez ere bereizi eta purifikatu daiteke. Normalean, tulio, iterbio eta lutezio kontzentratuak erabiltzen dira lehengai gisa. Disolbatu ondoren, iterbioa egoera dibalente batera murrizten da, propietateetan alde nabarmenak eraginez, eta ondoren beste lur arraro tribalenteetatik bereizten da. Purutasun handiko iterbio oxidoaren ekoizpena normalean erauzketa kromatografia edo ioi truke metodoaren bidez egiten da.
Aplikazioa
Aleazio bereziak fabrikatzeko erabiltzen da.Yterbio aleazioakOdontologian erabili izan dira esperimentu metalurgiko eta kimikoetarako.
Azken urteotan, iterbioa agertu eta azkar garatu da zuntz optikozko komunikazioaren eta laser teknologiaren arloetan.
"Informazio autobidearen" eraikuntza eta garapenarekin, ordenagailu sareek eta distantzia luzeko zuntz optikozko transmisio sistemek gero eta eskakizun handiagoak dituzte komunikazio optikoan erabiltzen diren zuntz optikozko materialen errendimenduari dagokionez. Iterbio ioiak, beren propietate espektral bikainak direla eta, komunikazio optikorako zuntz anplifikazio material gisa erabil daitezke,erbioaetatulioaErbioa, lur arraroen elementua, zuntz-anplifikadoreen prestaketan oraindik ere eragile nagusia den arren, erbioz dopatutako kuartzo-zuntz tradizionalek irabazi-banda-zabalera txikia dute (30 nm), eta horrek zaildu egiten du abiadura handiko eta gaitasun handiko informazio-transmisioaren eskakizunak betetzea. Yb3+ ioiek xurgapen-sekzio gurutzatua askoz handiagoa dute Er3+ ioiek baino, 980 nm ingurukoak. Yb3+-ren sentsibilizazio-efektuaren eta erbioaren eta iterbioaren energia-transferentziaren bidez, 1530 nm-ko argia asko hobetu daiteke, eta horrela argiaren anplifikazio-eraginkortasuna asko hobetu.
Azken urteotan, erbio-iterbio ko-dopatutako fosfato beira gero eta gehiago nahiago izan dute ikertzaileek. Fosfato eta fluorofosfato beirak egonkortasun kimiko eta termiko ona dute, baita infragorri transmitantzia zabala eta zabaltze ez-uniforme handiko ezaugarriak ere, banda zabaleko eta irabazi handiko erbio-dopatutako zuntz beiraren anplifikaziorako material aproposak bihurtuz. Yb3+ dopatutako zuntz anplifikadoreek potentzia anplifikazioa eta seinale txikien anplifikazioa lor dezakete, eta horrek egokiak bihurtzen ditu zuntz optikoko sentsoreetarako, espazio libreko laser komunikaziorako eta pultsu ultramotzeko anplifikaziorako. Txinak gaur egun munduko kanal bakarreko edukiera handiena eta abiadura azkarreneko transmisio optikoko sistema eraiki du, eta munduko informazio autobide zabalena du. Yterbio-dopatutako eta beste lur arraro batzuekin dopatutako zuntz anplifikadoreek eta laser materialek funtsezko eta esanguratsua den zeregina dute horietan.
Iterbioaren ezaugarri espektralak kalitate handiko laser material gisa ere erabiltzen dira, bai laser kristal gisa, bai laser beira gisa, bai zuntz laser gisa. Potentzia handiko laser material gisa, iterbioz dopatutako laser kristalek serie erraldoia osatu dute, iterbioz dopatutakoak barne.itrio aluminioagranatea (Yb: YAG), iterbioz dopatuagadolinioagalio granatea (Yb: GGG), iterbioz dopatutako kaltzio fluorofosfatoa (Yb: FAP), iterbioz dopatutako estrontzio fluorofosfatoa (Yb: S-FAP), iterbioz dopatutako itrio vanadatoa (Yb: YV04), iterbioz dopatutako boratoa eta silikatoa. Erdieroaleen laserra (LD) egoera solidoko laserrentzako ponpaketa iturri mota berria da. Yb: YAG-k potentzia handiko LD ponpaketarako egokiak diren ezaugarri asko ditu eta potentzia handiko LD ponpaketarako laser material bihurtu da. Yb: S-FAP kristala etorkizunean laser fusio nuklearrerako laser material gisa erabil daiteke, eta horrek jendearen arreta erakarri du. Sintoniza daitezkeen laser kristaletan, kromo iterbio holmio itrio aluminio galio granatea (Cr, Yb, Ho: YAGG) dago, 2,84 eta 3,05 μ arteko uhin-luzerarekin. Jarraian m-ren artean doi daiteke. Estatistiken arabera, mundu osoko misiletan erabiltzen diren infragorri buru gehienek 3-5 μ erabiltzen dituzte. Beraz, Cr, Yb, Ho: YSGG laserren garapenak interferentzia eraginkorra eman dezake infragorri ertaineko gidatutako arma kontraneurrietarako, eta garrantzi militar handia du. Txinak emaitza berritzaile sorta bat lortu du nazioarteko maila aurreratuarekin iterbioz dopatutako laser kristalen arloan (Yb: YAG, Yb: FAP, Yb: SFAP, etab.), kristalen hazkuntza eta laser irteera azkarra, pultsua, jarraitua eta erregulagarria bezalako teknologia gakoak konponduz. Ikerketaren emaitzak defentsa nazionalean, industrian eta ingeniaritza zientifikoan aplikatu dira, eta iterbioz dopatutako kristal produktuak hainbat herrialde eta eskualdetara esportatu dira, hala nola Estatu Batuetara eta Japoniara.
Iterbio laser materialen beste kategoria nagusi bat laser beira da. Hainbat isuri-sekzio handiko laser beira garatu dira, besteak beste, germanio teluritoa, silizio niobatoa, boratoa eta fosfatoa. Beira moldeatzeko erraztasunari esker, tamaina handietan egin daiteke eta argi-transmisio handia eta uniformetasun handia bezalako ezaugarriak ditu, potentzia handiko laserrak ekoiztea posible eginez. Lur arraroen laser beira ezaguna lehen batez ere...neodimioabeira, 40 urte baino gehiagoko garapen-historia duena eta ekoizpen- eta aplikazio-teknologia heldua duena. Beti izan da potentzia handiko laser gailuetarako material hobetsia eta fusio nuklearreko gailu esperimentaletan eta laser armetan erabili izan da. Txinan eraikitako potentzia handiko laser gailuak, laserrez osatutaneodimioaLaser bidezko euskarri nagusi gisa beira munduko maila aurreratuagora iritsi da. Baina laser neodimio beirak erronka handia du orain laser iterbio beiraren aurrean.
Azken urteotan, ikerketa askok erakutsi dute laser iterbio beiraren propietate askok laser beirarenak baino propietate hobeak direla.neodimioabeira. Iterbioz dopatutako lumineszentzia bi energia-maila baino ez dituenez, energia biltegiratzeko eraginkortasuna handia da. Irabazi berdinarekin, iterbio beirak neodimio beirak baino 16 aldiz handiagoa den energia biltegiratzeko eraginkortasuna du, eta neodimio beirak baino 3 aldiz handiagoa den fluoreszentzia-bizitza. Abantailak ere baditu, hala nola dopatze-kontzentrazio handia, xurgapen-banda-zabalera, eta erdieroaleek zuzenean ponpatu dezakete, potentzia handiko laserretarako oso egokia bihurtuz. Hala ere, iterbio laser beiraren aplikazio praktikoa askotan neodimioaren laguntzan oinarritzen da, hala nola Nd3+ sentsibilizatzaile gisa erabiliz iterbio laser beira giro-tenperaturan funtziona dezan eta μ Laser emisioa m uhin-luzeran lortzen da. Beraz, iterbioa eta neodimioa lehiakideak eta lankidetza-bazkideak dira laser beiraren arloan.
Beira-konposizioa doituz, iterbio laser beiraren lumineszentzia-propietate asko hobetu daitezke. Potentzia handiko laserren garapena norabide nagusi gisa hartuta, iterbio laser beiraz egindako laserrak gero eta gehiago erabiltzen dira industria modernoan, nekazaritzan, medikuntzan, ikerketa zientifikoan eta aplikazio militarretan.
Erabilera militarra: Fusio nuklearrak sortutako energia energia gisa erabiltzea beti izan da helburu espero bat, eta fusio nuklear kontrolatua lortzea gizateriarentzat energia arazoak konpontzeko bide garrantzitsua izango da. Yterbioz dopatutako laser beira XXI. mendean inertzia-konfinamenduko fusioaren (ICF) hobekuntzak lortzeko material hobetsia bihurtzen ari da, bere laser errendimendu bikainagatik.
Laser armek laser izpi baten energia izugarria erabiltzen dute helburuak jotzeko eta suntsitzeko, milaka milioi gradu Celsius-eko tenperaturak sortuz eta argiaren abiaduran zuzenean erasotuz. Nadana bezala dei daitezke eta hilgarritasun handia dute, batez ere gerrako aire defentsako arma-sistemetarako egokiak. Iterbioz dopatutako laser beiraren errendimendu bikainak potentzia handiko eta errendimendu handiko laser armak fabrikatzeko oinarrizko material garrantzitsu bihurtu du.
Zuntz laserra azkar garatzen ari den teknologia berria da eta laser beira aplikazioen arlokoa ere bada. Zuntz laserra zuntza laser euskarri gisa erabiltzen duen laser bat da, zuntz eta laser teknologiaren konbinazioaren produktua dena. Erbio dopatutako zuntz anplifikadorearen (EDFA) teknologian oinarrituta garatutako laser teknologia berria da. Zuntz laserra ponpa-iturri gisa erdieroale laser diodo batez, zuntz optiko uhin-gida batez eta irabazi-euskarri batez, eta sare-zuntzak eta akoplagailuak bezalako osagai optikoez osatuta dago. Ez du bide optikoaren doikuntza mekanikorik behar, eta mekanismoa trinkoa eta erraz integratzen da. Egoera solidoko laser eta erdieroale laser tradizionalekin alderatuta, abantaila teknologiko eta errendimenduzkoak ditu, hala nola izpiaren kalitate handia, egonkortasun ona, ingurumen-interferentziarekiko erresistentzia handia, doikuntzarik ez, mantentze-lanik ez eta egitura trinkoa. Ioi dopatuak batez ere Nd+3, Yb+3, Er+3, Tm+3, Ho+3 direnez, eta horiek guztiek lur arraroen zuntzak erabiltzen dituzte irabazi-euskarri gisa, enpresak garatutako zuntz laserrari lur arraroen zuntz laser ere deitu dakioke.
Laser aplikazioa: Azken urteotan, potentzia handiko iterbio dopatuzko zuntz bikoitzeko laserra nazioartean oso ezaguna bihurtu da egoera solidoko laser teknologian. Izpiaren kalitate ona, egitura trinkoa eta bihurketa-eraginkortasun handia ditu abantaila gisa, eta aplikazio-aukera zabalak ditu industria-prozesamenduan eta beste arlo batzuetan. Estaldura bikoitzeko iterbio dopatuzko zuntzak egokiak dira erdieroaleen laser ponpaketarako, akoplamendu-eraginkortasun handia eta laser irteera-potentzia handia dituzte, eta iterbio dopatuzko zuntzen garapen-norabide nagusia dira. Txinako estaldura bikoitzeko iterbio dopatuzko zuntz-teknologia ez dago jada atzerriko herrialdeen maila aurreratuaren pareko. Txinan garatutako iterbio dopatuzko zuntzak, estaldura bikoitzeko iterbio dopatuzko zuntzak eta erbio iterbio ko-dopatuzko zuntzak antzeko atzerriko produktuen maila aurreratura iritsi dira errendimenduari eta fidagarritasunari dagokionez, kostu-abantailak dituzte eta produktu eta metodo anitzetarako patente-teknologia nagusiak dituzte.
Mundu osoan ezaguna den IPG laser enpresa alemaniarrak duela gutxi iragarri du iterbioz dopatutako zuntz laser sistema berriak izpi-ezaugarri bikainak dituela, 50.000 ordu baino gehiagoko ponpa-bizitza, 1070nm-1080nm-ko igorpen-uhin-luzera zentral bat eta 20 kW-ko irteera-potentzia. Soldadura finean, ebaketa-lanetan eta arroka-zulaketan erabili izan da.
Laser materialak dira laser teknologiaren garapenaren muina eta oinarria. Beti egon da esaera bat laser industrian: "material belaunaldi bat, gailu belaunaldi bat". Laser gailu aurreratu eta praktikoak garatzeko, lehenik eta behin errendimendu handiko laser materialak edukitzea eta beste teknologia garrantzitsu batzuk integratzea beharrezkoa da. Yterbioz dopatutako laser kristalak eta laser beira, laser material solidoen indar berri gisa, zuntz optikoko komunikazioaren eta laser teknologiaren garapen berritzailea sustatzen ari dira, batez ere punta-puntako laser teknologiak, hala nola potentzia handiko fusio nuklearreko laserrak, energia handiko teila-laserrak eta energia handiko arma-laserrak.
Horrez gain, iterbioa hauts fluoreszentearen aktibatzaile gisa, irrati-zeramikan, ordenagailu elektronikoen memoria osagaien gehigarri gisa (burbuila magnetikoak) eta beira optikoen gehigarri gisa ere erabiltzen da. Aipatu behar da itrioa eta itrioa lur arraroen elementuak direla. Ingelesezko izenen eta elementuen sinboloen artean alde nabarmenak badaude ere, txinatar alfabeto fonetikoak silaba berdinak ditu. Txineraz egindako itzulpen batzuetan, itrioa batzuetan oker aipatzen da itrio gisa. Kasu honetan, jatorrizko testua jarraitu eta elementuen sinboloak konbinatu behar ditugu berresteko.
Argitaratze data: 2023ko irailaren 13a