Itérbio - Ytterbium

Itérbio,  70 Yb
Itérbio-3.jpg
Itérbio
Pronúncia / t ɜr b i ə m / ( ih- TUR -bee-əm )
Aparência branco prateado; com um tom amarelo claro
Peso atômico padrão A r, std (Yb) 173,045 (10)
Itérbio na tabela periódica
Hidrogênio Hélio
Lítio Berílio Boro Carbono Azoto Oxigênio Flúor Néon
Sódio Magnésio Alumínio Silício Fósforo Enxofre Cloro Argônio
Potássio Cálcio Escândio Titânio Vanádio Cromo Manganês Ferro Cobalto Níquel Cobre Zinco Gálio Germânio Arsênico Selênio Bromo Krypton
Rubídio Estrôncio Ítrio Zircônio Nióbio Molibdênio Tecnécio Rutênio Ródio Paládio Prata Cádmio Índio Lata Antimônio Telúrio Iodo Xenon
Césio Bário Lantânio Cério Praseodímio Neodímio Promécio Samário Europium Gadolínio Térbio Disprósio Holmium Erbium Túlio Itérbio Lutécio Háfnio Tântalo Tungstênio Rênio Ósmio Iridium Platina Ouro Mercúrio (elemento) Tálio Liderar Bismuto Polônio Astatine Radon
Francium Rádio Actínio Tório Protactínio Urânio Neptúnio Plutônio Americium Curium Berquélio Californium Einsteinium Fermium Mendelévio Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seabórgio Bohrium Hassium Meitnerium Darmstádio Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
-

Sim

Não
túlioitérbiolutécio
Número atômico ( Z ) 70
Grupo grupo n / a
Período período 6
Bloquear   bloco f
Configuração de elétron [ Xe ] 4f 14 6s 2
Elétrons por camada 2, 8, 18, 32, 8, 2
Propriedades físicas
Fase em  STP sólido
Ponto de fusão 1097  K (824 ° C, 1515 ° F)
Ponto de ebulição 1469 K (1196 ° C, 2185 ° F)
Densidade (próximo à  rt ) 6,90 g / cm 3
quando líquido (em  mp ) 6,21 g / cm 3
Calor de fusão 7,66  kJ / mol
Calor da vaporização 129 kJ / mol
Capacidade de calor molar 26,74 J / (mol · K)
Pressão de vapor
P  (Pa) 1 10 100 1 mil 10 k 100 k
em  T  (K) 736 813 910 1047 (1266) (1465)
Propriedades atômicas
Estados de oxidação 0, +1, +2, +3 (um  óxido básico )
Eletro-negatividade Escala de Pauling: 1,1 (?)
Energias de ionização
Raio atômico empírico: 176  pm
Raio covalente 187 ± 20h
Linhas de cores em uma faixa espectral
Linhas espectrais de itérbio
Outras propriedades
Ocorrência natural primordial
Estrutura de cristal cúbica de face centrada (FCC)
Estrutura de cristal cúbico centrado na face para itérbio
Velocidade do som haste fina 1590 m / s (a 20 ° C)
Expansão térmica β, poli: 26,3 µm / (m⋅K) ( rt )
Condutividade térmica 38,5 W / (m⋅K)
Resistividade elétrica β, poli: 0,250 µΩ⋅m (à  temperatura ambiente )
Ordenação magnética paramagnético
Suscetibilidade magnética molar +249,0 × 10 −6  cm 3 / mol (2928 K)
Módulo de Young forma β: 23,9 GPa
Módulo de cisalhamento forma β: 9,9 GPa
Módulo de massa forma β: 30,5 GPa
Coeficiente de Poisson forma β: 0,207
Dureza Vickers 205–250 MPa
Dureza Brinell 340–440 MPa
Número CAS 7440-64-4
História
Nomeação depois de Ytterby (Suécia), onde foi extraído
Descoberta Jean Charles Galissard de Marignac (1878)
Primeiro isolamento Carl Auer von Welsbach (1906)
Isótopos principais de itérbio
Isótopo Abundância Meia-vida ( t 1/2 ) Modo de decaimento produtos
166 Yb syn 56,7 h ε 166 Tm
168 Yb 0,126% estábulo
169 Yb syn 32,026 d ε 169 Tm
170 Yb 3,023% estábulo
171 Yb 14,216% estábulo
172 Yb 21,754% estábulo
173 Yb 16,098% estábulo
174 Yb 31,896% estábulo
175 Yb syn 4.185 d β - 175 Lu
176 Yb 12,887% estábulo
177 Yb syn 1.911 h β - 177 Lu
Categoria Categoria: Itérbio
| referências

O itérbio é um elemento químico com o símbolo  Yb e o número atômico  70. É o décimo quarto e penúltimo elemento na série dos lantanídeos , que é a base da estabilidade relativa de seu estado de oxidação +2 . No entanto, como os outros lantanídeos, seu estado de oxidação mais comum é +3, como em seu óxido , halogenetos e outros compostos. Em solução aquosa , como compostos de outros lantanídeos tardios, os compostos de itérbio solúveis formam complexos com nove moléculas de água. Por causa de sua configuração eletrônica de camada fechada, sua densidade e pontos de fusão e ebulição diferem significativamente daqueles da maioria dos outros lantanídeos.

Em 1878, o químico suíço Jean Charles Galissard de Marignac separou da terra rara "erbia" outro componente independente, que chamou de " itterbia ", para Ytterby , a aldeia na Suécia perto de onde encontrou o novo componente do érbio . Ele suspeitou que a itérbio era um composto de um novo elemento que ele chamou de "itérbio" (no total, quatro elementos receberam o nome da aldeia, os outros sendo ítrio , térbio e érbio ). Em 1907, a nova terra "lutecia" foi separada da itérbia, da qual o elemento "lutécio" (agora lutécio ) foi extraído por Georges Urbain , Carl Auer von Welsbach e Charles James . Após alguma discussão, o nome de Marignac "itérbio" foi mantido. Uma amostra relativamente pura do metal não foi obtida até 1953. Atualmente, o itérbio é usado principalmente como um dopante de aço inoxidável ou meio de laser ativo e, menos frequentemente, como uma fonte de raios gama .

O itérbio natural é uma mistura de sete isótopos estáveis, que, juntos, estão presentes em concentrações de 0,3 partes por milhão . Este elemento é extraído na China, Estados Unidos, Brasil e Índia na forma dos minerais monazita , euxenita e xenotima . A concentração de itérbio é baixa porque só é encontrada entre muitos outros elementos de terras raras ; além disso, está entre as menos abundantes. Uma vez extraído e preparado, o itérbio é um tanto perigoso como irritante para os olhos e a pele. O metal apresenta risco de incêndio e explosão.

Características

Propriedades físicas

Itérbio é um pano macio, maleável e dúctil elemento químico que exibe um prateado brilhante brilho quando puro. É um elemento de terra rara e é prontamente dissolvido pelos fortes ácidos minerais . Ele reage lentamente com a água fria e oxida lentamente no ar.

O itérbio tem três alótropos marcados pelas letras gregas alfa, beta e gama; suas temperaturas de transformação são −13 ° C e 795 ° C, embora a temperatura exata de transformação dependa da pressão e da tensão . O alótropo beta (6,966 g / cm 3 ) existe à temperatura ambiente e tem uma estrutura cristalina cúbica de face centrada . O alótropo gama de alta temperatura (6,57 g / cm 3 ) tem uma estrutura cristalina cúbica centrada no corpo . O alfa alótropo (6,903 g / cm 3 ) tem uma estrutura cristalina hexagonal e é estável em baixas temperaturas. O alótropo beta tem uma condutividade elétrica metálica na pressão atmosférica normal, mas se torna um semicondutor quando exposto a uma pressão de cerca de 16.000 atmosferas (1,6  GPa ). Sua resistividade elétrica aumenta dez vezes após a compressão para 39.000 atmosferas (3,9 GPa), mas depois cai para cerca de 10% de sua resistividade à temperatura ambiente em cerca de 40.000 atm (4,0 GPa).

Em contraste com os outros metais de terras raras, que geralmente têm propriedades antiferromagnéticas e / ou ferromagnéticas em baixas temperaturas , o itérbio é paramagnético em temperaturas acima de 1,0 kelvin . No entanto, o alfa alótropo é diamagnético . Com um ponto de fusão de 824 ° C e um ponto de ebulição de 1196 ° C, o itérbio tem o menor intervalo de líquidos de todos os metais.

Ao contrário da maioria dos outros lantanídeos, que têm uma estrutura hexagonal compacta, o itérbio cristaliza no sistema cúbico de face centrada. O itérbio tem uma densidade de 6,973 g / cm 3 , que é significativamente menor do que a dos lantanídeos vizinhos, túlio (9,32 g / cm 3 ) e lutécio (9,841 g / cm 3 ). Seus pontos de fusão e ebulição também são significativamente mais baixos do que os do túlio e lutécio. Isso se deve à configuração eletrônica de camada fechada do itérbio ([Xe] 4f 14 6s 2 ), que faz com que apenas os dois elétrons 6s estejam disponíveis para ligação metálica (em contraste com os outros lantanídeos onde três elétrons estão disponíveis) e aumenta raio metálico do itérbio .

Propriedades quimicas

O metal itérbio mancha lentamente ao ar, adquirindo uma tonalidade dourada ou marrom. O itérbio finamente disperso oxida prontamente no ar e sob oxigênio. Misturas de itérbio em pó com politetrafluoroetileno ou hexacloroetano queimam com uma chama verde esmeralda luminosa. O itérbio reage com o hidrogênio para formar vários hidretos não estequiométricos . O itérbio se dissolve lentamente na água, mas rapidamente em ácidos, liberando gás hidrogênio.

O itérbio é bastante eletropositivo e reage lentamente com água fria e muito rapidamente com água quente para formar hidróxido de itérbio (III):

2 Yb (s) + 6 H 2 O (l) → 2 Yb (OH) 3 (aq) + 3 H 2 (g)

O itérbio reage com todos os halogênios :

2 Yb (s) + 3 F 2 (g) → 2 YbF 3 (s) [branco]
2 Yb (s) + 3 Cl 2 (g) → 2 YbCl 3 (s) [branco]
2 Yb (s) + 3 Br 2 (g) → 2 YbBr 3 (s) [branco]
2 Yb (s) + 3 I 2 (g) → 2 YbI 3 (s) [branco]

O íon itérbio (III) absorve luz na faixa de comprimentos de onda do infravermelho próximo , mas não na luz visível , então itérbio , Yb 2 O 3 , é de cor branca e os sais de itérbio também são incolores. O itérbio se dissolve prontamente em ácido sulfúrico diluído para formar soluções que contêm os íons Yb (III) incolores, que existem como complexos nona-hidratados:

2 Yb (s) + 3 H 2 SO 4 (aq) + 18 H
2
O
(l) → 2 [Yb (H 2 O) 9 ] 3+ (aq) + 3 SO2−
4
(aq) + 3H 2 (g)

Yb (II) vs. Yb (III)

Embora geralmente trivalente, o itérbio forma facilmente compostos divalentes. Esse comportamento é incomum para lantanídeos , que quase exclusivamente formam compostos com um estado de oxidação de +3. O estado de valência 2 tem uma configuração de electrão de 4 f 14 , porque o totalmente preenchido f -shell dá mais estabilidade. O íon itérbio (II) amarelo-esverdeado é um agente redutor muito forte e decompõe a água, liberando gás hidrogênio e, portanto, apenas o íon itérbio (III) incolor ocorre em solução aquosa . O samário e o túlio também se comportam dessa forma no estado +2, mas o európio (II) é estável em solução aquosa. O itérbio metálico se comporta de maneira semelhante ao európio e aos metais alcalino-terrosos, dissolvendo-se na amônia para formar sais de eletreto azuis .

Isótopos

O itérbio natural é composto por sete isótopos estáveis : 168 Yb, 170 Yb, 171 Yb, 172 Yb, 173 Yb, 174 Yb e 176 Yb, com 174 Yb sendo o mais comum, a 31,8% da abundância natural ). 27 radioisótopos foram observados, sendo os mais estáveis 169 Yb com meia-vida de 32,0 dias, 175 Yb com meia-vida de 4,18 dias e 166 Yb com meia-vida de 56,7 horas. Todos os isótopos radioativos restantes têm meia-vida inferior a duas horas, e a maioria deles tem meia-vida inferior a 20 minutos. O itérbio também tem 12 metaestados , sendo o mais estável 169m Yb ( t 1/2 46 segundos).

Os isótopos de itérbio variam em peso atômico de 147,9674 unidade de massa atômica (u) para 148 Yb a 180,9562 u para 181 Yb. O modo de decaimento primário dos isótopos de itérbio mais leves do que o isótopo estável mais abundante, 174 Yb, é a captura de elétrons , e o modo de decaimento primário para aqueles com mais de 174 Yb é o decaimento beta . Os produtos primários de decaimento de isótopos de itérbio mais leves que 174 Yb são isótopos de túlio , e os produtos de decaimento primários de isótopos de itérbio com mais de 174 Yb são isótopos de lutécio .

Ocorrência

O itérbio é encontrado com outros elementos de terras raras em vários minerais raros . É mais frequentemente recuperado comercialmente de areia monazítica (0,03% itérbio). O elemento também é encontrado na euxenita e no xenotime . As principais áreas de mineração são China , Estados Unidos , Brasil , Índia , Sri Lanka e Austrália . As reservas de itérbio são estimadas em um milhão de toneladas . O itérbio é normalmente difícil de separar de outras terras raras, mas as técnicas de troca iônica e extração por solvente desenvolvidas em meados do século 20 simplificaram a separação. Os compostos de itérbio são raros e ainda não foram bem caracterizados. A abundância de itérbio na crosta terrestre é de cerca de 3 mg / kg.

Como um lantanídeo de número par, de acordo com a regra de Oddo-Harkins , itérbio é significativamente mais abundante do que seus vizinhos imediatos, túlio e lutécio , que ocorrem no mesmo concentrado em níveis de cerca de 0,5% cada. A produção mundial de itérbio é de apenas 50 toneladas por ano, refletindo que tem poucas aplicações comerciais. Traços microscópicos de itérbio são usados ​​como dopante no laser Yb: YAG , um laser de estado sólido no qual o itérbio é o elemento que sofre emissão estimulada de radiação eletromagnética .

O itérbio costuma ser o substituto mais comum nos minerais de ítrio . Em muito poucos casos / ocorrências conhecidas, o itérbio prevalece sobre o ítrio, como, por exemplo, em xenotime - (Yb). Um relato de itérbio nativo do rególito da Lua é conhecido.

Produção

É relativamente difícil separar o itérbio de outros lantanídeos devido às suas propriedades semelhantes. Como resultado, o processo é um tanto longo. Primeiro, minerais como monazita ou xenotima são dissolvidos em vários ácidos, como ácido sulfúrico . O itérbio pode então ser separado de outros lantanídeos por troca iônica , assim como outros lantanídeos. A solução é então aplicada a uma resina , à qual diferentes lantanídeos se ligam em diferentes matérias. Este é então dissolvido com agentes complexantes e, devido aos diferentes tipos de ligação exibidos pelos diferentes lantanídeos, é possível isolar os compostos.

O itérbio é separado de outras terras raras por troca iônica ou por redução com amálgama de sódio. No último método, uma solução ácida tamponada de terras raras trivalentes é tratada com liga de sódio-mercúrio fundida, que reduz e dissolve o Yb 3+ . A liga é tratada com ácido clorídrico. O metal é extraído da solução como oxalato e convertido em óxido por aquecimento. O óxido é reduzido a metal por aquecimento com lantânio , alumínio , cério ou zircônio em alto vácuo. O metal é purificado por sublimação e recolhido sobre uma placa condensada.

Compostos

O comportamento químico do itérbio é semelhante ao dos demais lantanídeos . A maioria dos compostos de itérbio são encontrados no estado de oxidação +3 e seus sais neste estado de oxidação são quase incolores. Como o európio , samário e túlio , os trihaletos de itérbio podem ser reduzidos a dihaletos pelo hidrogênio , pó de zinco ou pela adição de itérbio metálico. O estado de oxidação +2 ocorre apenas em compostos sólidos e reage de algumas maneiras de maneira semelhante aos compostos de metal alcalino-terroso ; por exemplo, o óxido de itérbio (II) (YbO) apresenta a mesma estrutura do óxido de cálcio (CaO).

Halides

Estrutura cristalina do óxido de itérbio (III)

O itérbio forma dihalogenetos e trihalogenetos com os halogênios flúor , cloro , bromo e iodo . Os dihaletos são suscetíveis à oxidação aos trihaletos em temperatura ambiente e desproporcional aos trihalides e itérbio metálico em alta temperatura:

3 YbX 2 → 2 YbX 3 + Yb (X = F , Cl , Br , I )

Alguns halogenetos de itérbio são usados ​​como reagentes em síntese orgânica . Por exemplo, cloreto de itérbio (III) (YbCl 3 ) é um ácido de Lewis e pode ser usado como um catalisador nas reações de Aldol e Diels-Alder . O iodeto de itérbio (II) (YbI 2 ) pode ser usado, como o iodeto de samário (II) , como um agente redutor para reações de acoplamento . O fluoreto de itérbio (III) (YbF 3 ) é usado como uma obturação dentária inerte e não tóxica , pois libera continuamente íons de flúor , que são bons para a saúde bucal, e também é um bom agente de contraste de raios-X .

Óxidos

O itérbio reage com o oxigênio para formar óxido de itérbio (III) (Yb 2 O 3 ), que se cristaliza na estrutura "sesquióxido de tipo C de terras raras", que está relacionada à estrutura da fluorita com um quarto dos ânions removidos, levando ao itérbio átomos em dois ambientes de seis coordenadas diferentes (não octaédricos). O óxido de itérbio (III) pode ser reduzido a óxido de itérbio (II) (YbO) com itérbio elementar, que cristaliza na mesma estrutura do cloreto de sódio .

História

O itérbio foi descoberto pelo químico suíço Jean Charles Galissard de Marignac no ano de 1878. Enquanto examinava amostras de gadolinita , Marignac encontrou um novo componente na terra, então conhecido como érbia , e chamou-o de itérbio, para Ytterby , a aldeia sueca perto de onde ele encontrou o novo componente do érbio. Marignac suspeitou que a itérbio era um composto de um novo elemento que ele chamou de "itérbio".

Em 1907, o químico francês Georges Urbain separou a itérbia de Marignac em dois componentes: neoytterbia e lutecia. Neoytterbia tornou-se mais tarde conhecido como o elemento itérbio, e lutecia tornou-se conhecido como o elemento lutécio . O químico austríaco Carl Auer von Welsbach isolou independentemente esses elementos da itérbia mais ou menos na mesma época, mas ele os chamou de aldebarânio e cassiopeio; o químico americano Charles James também isolou independentemente esses elementos mais ou menos na mesma época. Urbain e Welsbach se acusaram mutuamente de publicar resultados baseados na outra parte. A Comissão de Massa Atômica, composta por Frank Wigglesworth Clarke , Wilhelm Ostwald e Georges Urbain, que era então responsável pela atribuição de novos nomes de elementos, resolveu a disputa em 1909 dando prioridade a Urbain e adotando seus nomes como oficiais, com base no fato de que a separação do lutécio do itérbio de Marignac foi descrita pela primeira vez por Urbain. Depois que os nomes de Urbain foram reconhecidos, o neotérbio foi revertido para itérbio.

As propriedades químicas e físicas do itérbio não puderam ser determinadas com precisão até 1953, quando o primeiro itérbio metálico quase puro foi produzido usando processos de troca iônica . O preço do itérbio manteve-se relativamente estável entre 1953 e 1998 em cerca de US $ 1.000 / kg.

Formulários

Fonte de raios gama

O isótopo 169 Yb (com meia-vida de 32 dias), que é criado junto com o isótopo 175 Yb de curta duração (meia-vida 4,2 dias) pela ativação de nêutrons durante a irradiação de itérbio em reatores nucleares , tem sido usado como uma fonte de radiação em máquinas portáteis de raios-X . Como os raios X, os raios gama emitidos pela fonte passam pelos tecidos moles do corpo, mas são bloqueados por ossos e outros materiais densos. Assim, pequenas amostras de 169 Yb (que emitem raios gama) agem como minúsculas máquinas de raios-X úteis para radiografia de pequenos objetos. Os experimentos mostram que as radiografias feitas com uma fonte de 169 Yb são aproximadamente equivalentes às feitas com raios-X com energias entre 250 e 350 keV. 169 Yb também é usado na medicina nuclear .

Relógios atômicos de alta estabilidade

Os relógios de itérbio detêm o recorde de estabilidade com ticks estáveis ​​em menos de duas partes em 1 quintilhão (2 × 10 −18 ). Os relógios desenvolvidos no Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) dependem de cerca de 10.000 átomos de terras raras resfriados a 10 microkelvin (10 milionésimos de grau acima do zero absoluto ) e presos em uma rede óptica - uma série de poços em forma de panqueca feito de luz laser. Outro laser que "marca" 518 trilhões de vezes por segundo provoca uma transição entre dois níveis de energia nos átomos. O grande número de átomos é a chave para a alta estabilidade dos relógios.

As ondas de luz visíveis oscilam mais rápido do que as microondas e, portanto, os relógios ópticos podem ser mais precisos do que os relógios atômicos de césio . O Physikalisch-Technische Bundesanstalt está trabalhando em vários desses relógios ópticos. O modelo com um único íon de itérbio capturado em uma armadilha de íons é altamente preciso. O relógio óptico baseado nele é exato até 17 dígitos após a vírgula decimal. Um par de relógios atômicos experimentais baseados em átomos de itérbio do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia estabeleceu um recorde de estabilidade. Os físicos do NIST relataram na edição de 22 de agosto de 2013 da Science Express que os tiques dos relógios de itérbio são estáveis ​​em menos de duas partes em 1 quintilhão (1 seguido de 18 zeros), cerca de 10 vezes melhor do que os melhores resultados publicados anteriormente para outros relógios atômicos. Os relógios seriam precisos em um segundo por um período comparável à idade do universo.

Dopagem de aço inoxidável

O itérbio também pode ser usado como dopante para ajudar a melhorar o refinamento do grão, a resistência e outras propriedades mecânicas do aço inoxidável . Algumas ligas de itérbio raramente são usadas em odontologia .

Itérbio como dopante de meio ativo

O íon Yb 3+ é usado como um material de dopagem em meios de laser ativos , especificamente em lasers de estado sólido e lasers de fibra de dupla camada. Os lasers de itérbio são altamente eficientes, têm longa vida útil e podem gerar pulsos curtos; O itérbio também pode ser facilmente incorporado ao material usado para fazer o laser. Lasers de itérbio comumente irradiam na banda de 1,06-1,12  µm sendo opticamente bombeados no comprimento de onda de 900 nm – 1 µm, dependendo do hospedeiro e da aplicação. O pequeno defeito quântico torna o itérbio um potencial dopante para lasers eficientes e dimensionamento de energia .

A cinética das excitações em materiais dopados com itérbio é simples e pode ser descrita dentro do conceito de seções transversais efetivas ; para a maioria dos materiais a laser dopados com itérbio (como para muitos outros meios de ganho bombeados opticamente), a relação McCumber se mantém, embora a aplicação aos materiais compósitos dopados com itérbio estivesse em discussão.

Normalmente, baixas concentrações de itérbio são usadas. Em altas concentrações, os materiais dopados com itérbio mostram fotodarquecimento (fibras de vidro) ou mesmo uma mudança para emissão de banda larga (cristais e cerâmicas) em vez de ação eficiente do laser. Este efeito pode estar relacionado não apenas ao superaquecimento, mas também às condições de compensação de carga em altas concentrações de íons itérbio.

Muito progresso foi feito nos lasers e amplificadores de escala de potência produzidos com fibras ópticas dopadas com itérbio (Yb). Os níveis de potência aumentaram dos regimes de 1 kW devido aos avanços nos componentes, bem como nas fibras dopadas com Yb. Fabricação de baixo NA, fibras de área de modo grande permitem a obtenção de qualidades de feixe quase perfeitas (M2 <1,1) em níveis de potência de 1,5 kW a mais de 2 kW em ~ 1064 nm em uma configuração de banda larga. As fibras LMA dopadas com itérbio também têm as vantagens de um diâmetro de campo modal maior, que nega os impactos dos efeitos não lineares, como o espalhamento Brillouin estimulado e o espalhamento Raman estimulado , que limitam a obtenção de níveis de potência mais elevados e fornecem uma vantagem distinta sobre o modo único fibras dopadas com itérbio.

Para atingir níveis de potência ainda mais altos em sistemas de fibra à base de itérbio. todos os fatores da fibra devem ser considerados. Isso pode ser alcançado apenas por meio da otimização de todos os parâmetros da fibra de itérbio, que vão desde as perdas de fundo do núcleo até as propriedades geométricas, a fim de reduzir as perdas de emenda dentro da cavidade. O escalonamento de potência também requer a otimização da correspondência de fibras passivas dentro da cavidade óptica. A otimização do próprio vidro dopado com itérbio por meio da modificação do vidro hospedeiro de vários dopantes também desempenha um grande papel na redução da perda de fundo do vidro, melhorias na eficiência da inclinação da fibra e melhor desempenho de fotodestruição, todos contribuindo para aumentar a potência níveis em sistemas de 1 µm.

Qubits de íons para computação quântica

O íon carregado 171 Yb + é usado em qubits de íons presos na computação quântica . Portas emaranhadas , como a porta Mølmer – Sørensen , foram alcançadas tratando-se os íons com lasers de pulso travados em modo .

Outros

O metal itérbio aumenta sua resistividade elétrica quando sujeito a altas tensões. Esta propriedade é usada em medidores de tensão para monitorar as deformações do solo causadas por terremotos e explosões.

Atualmente, o itérbio está sendo investigado como um possível substituto para o magnésio em cargas pirotécnicas de alta densidade para chamas de chamariz infravermelho cinemáticas . Como o óxido de itérbio (III) tem uma emissividade significativamente maior na faixa infravermelha do que o óxido de magnésio , uma intensidade radiante mais alta é obtida com cargas úteis baseadas em itérbio em comparação com aquelas comumente baseadas em magnésio / Teflon / Viton (MTV).

Precauções

Embora o itérbio seja bastante estável quimicamente, ele é armazenado em recipientes herméticos e em uma atmosfera inerte, como uma caixa seca cheia de nitrogênio, para protegê-lo do ar e da umidade. Todos os compostos de itérbio são tratados como altamente tóxicos , embora os estudos pareçam indicar que o perigo é mínimo. No entanto, os compostos de itérbio causam irritação na pele e nos olhos humanos e alguns podem ser teratogênicos . A poeira de itérbio metálico pode entrar em combustão espontânea e os vapores resultantes são perigosos. Incêndios itérbio não pode ser extinto usando água, e só classe D químicos secos extintores podem extinguir os incêndios.

Referências

Leitura adicional

  • Guide to the Elements - Revised Edition , Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN  0-19-508083-1

links externos