ইটারবিয়াম

ইট্রিয়ামের সাথে মিলিয়ে ফেলবেন না।

ইটারবিয়াম (ইংরেজি: Ytterbium) হল একটি রাসায়নিক উপাদান যার প্রতীক Yb এবং পারমাণবিক সংখ্যা ৭০। এটি একটি ধাতু, ল্যান্থানাইড সিরিজের চতুর্দশ এবং শেষপর্যায়ের উপাদান। অন্যান্য ল্যান্থানাইডের মতো, অক্সাইড, হ্যালাইডস এবং অন্যান্য যৌগের মতো এটির সাধারণ জারণ অবস্থা হল +৩। জলীয় দ্রবণে, অন্যান্য ল্যান্থানাইডের যৌগগুলির মতো, দ্রবণীয় ইটারবিয়াম যৌগগুলি নয়টি জলের অণু সহ কমপ্লেক্স গঠন করে। এর ক্লোজড-শেল ইলেক্ট্রন কনফিগারেশনের কারণে, এর ঘনত্ব এবং গলে যাওয়া ও বয়লিং পয়েন্ট অন্যান্য ল্যান্থানাইডের থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা।

৭০ থুলিয়াম ← ইটারবিয়াম → লুটেটিয়াম - ↑ Yb ↓ No পর্যায় সারণী
সাধারণ বৈশিষ্ট্য
নাম, প্রতীক, পারমাণবিক সংখ্যা	ইটারবিয়াম, Yb, ৭০
রাসায়নিক শ্রেণী	ল্যান্থানাইড
Group, Period, Block	n/a, 6, f
ভৌত রূপ	রূপালি সাদা
পারমাণবিক ভর	173.04(3) g/mol
ইলেক্ট্রন বিন্যাস	[Xe] 4f14 6s2
প্রতি শক্তিস্তরে ইলেকট্রন সংখ্যা	২, ৮, ১৮, ৩২, ৮, ২
ভৌত বৈশিষ্ট্য
দশা	কঠিন
ঘনত্ব (সাধারণ তাপ ও চাপে)	৬.৯০ g/cm³
গলনাংকে তরল ঘনত্ব	৬.২১ গ্রাম/সেমি³
গলনাঙ্ক	১০৯৭ K (৮২৪ °C, ১৫১৫ °F)
স্ফুটনাঙ্ক	১৪৬৯ K (১১৯৬ °C, ২১৮৫ °F)
গলনের লীন তাপ	৭.৬৬ kJ/mol
বাষ্পীভবনের লীন তাপ	১৫৯ kJ/mol
তাপধারণ ক্ষমতা	(২৫ °সে) ২৬.৭৪ জুল/(মোল·কে)
বাষ্প চাপ P/প্যাসকেল ১ ১০ ১০০ ১ কে ১০ কে ১০০ কে T/কেলভিন তাপমাত্রায় ৭৩৬ ৮১৩ 910 ১০৪৭ (১২৬৬) (১৪৬৫)
পারমাণবিক বৈশিষ্ট্য
কেলাসীয় গঠন	cubic face centered
জারণ অবস্থা	3 (basic oxide)
তড়িৎ ঋণাত্মকতা	? 1.1 (পাউলিং স্কেল)
আয়নীকরণ শক্তি (বিস্তারিত)	প্রথম: ৬০৩.৪ কিলোজুল/মোল
	দ্বিতীয়: ১১৭৪.৮ কিলোজুল/মোল
	তৃতীয়: ২৪১৭ কিলোজুল/মোল
পারমাণবিক ব্যাসার্ধ	175 pm
Atomic radius (calc.)	222 pm
অন্যান্য বৈশিষ্ট্য
Magnetic ordering	no data
Electrical resistivity	(r.t.) (β, poly) 0.250 µΩ·m
তাপ পরিবাহিতা	(300 K) ৩৮.৫W/(m·K)
Thermal expansion	(r.t.) (β, poly) 26.3 µm/(m·K)
Speed of sound (thin rod)	(20 °C) ১৫৯০ m/s
ইয়ং এর গুণাঙ্ক	(β form) 23.9 GPa
Shear modulus	(β form) 9.9 GPa
Bulk modulus	(β form) 30.5 GPa
Poisson ratio	(β form) 0.207
Vickers hardness	২০৬ MPa
Brinell hardness	৩৪৩ MPa
সি এ এস নিবন্ধন সংখ্যা	৭৪৪০-৬৪-৪
কয়েকটি উল্লেখযোগ্য সমস্থানিক
প্রধান নিবন্ধ: ytterbiumের সমস্থানিক iso NA half-life DM DE (MeV) DP ১৬৬Yb syn 56.7 h ε ০.৩০৪ ১৬৬Tm ১৬৮Yb ০.১৩% Yb ৯৮টি নিউট্রন নিয়ে স্থিত হয় ১৬৯Yb syn 32.026 d ε ০.৯০৯ ১৬৯Tm ১৭০Yb ৩.০৫% Yb ১০০টি নিউট্রন নিয়ে স্থিত হয় ১৭১Yb ১৪.৩% Yb ১০১টি নিউট্রন নিয়ে স্থিত হয় ১৭২Yb ২১.৯% Yb ১০২টি নিউট্রন নিয়ে স্থিত হয় ১৭৩Yb ১৬.১২% Yb ১০৩টি নিউট্রন নিয়ে স্থিত হয় ১৭৪Yb ৩১.৮% Yb ১০৪টি নিউট্রন নিয়ে স্থিত হয় ১৭৫Yb syn ৪.১৮৫ d β- ০.৪৭০ 175Lu ১৭৬Yb ১২.৭% Yb ১০৬টি নিউট্রন নিয়ে স্থিত হয় ১৭৭Yb syn ১.৯১১ h β- ১.৩৯৯ ১৭৭Lu
References

১৮৭৮ সালে, সুইস রসায়নবিদ জিন চার্লস গ্যালিসার্ড দে মারিগনাক "এরবিয়া" থেকে আলাদা করেছিলেন আরেকটি স্বাধীন উপাদান, যাকে তিনি "ইটারবিয়া" নামে অভিহিত করেছিলেন, সুইডেনের গ্রাম ইটারবির নামে যেখানে তিনি এর্বিয়ামের নতুন উপাদান খুঁজে পেয়েছিলেন। তিনি সন্দেহ করেছিলেন যে ইটারবিয়া নতুন উপাদানের একটি যৌগ যাকে তিনি "ইটার্বিয়াম" নামে অভিহিত করেছিলেন (মোট, চারটি উপাদান গ্রামের নামে নামকরণ করা হয়েছিল, অন্যগুলি হল ইট্রিয়াম, টের্বিয়াম এবং এর্বিয়াম)। ১৯০৭ সালে, "লুটেসিয়া"-কে ইটারবিয়া থেকে আলাদা করা হয়েছিল, যাকে জর্জেস আরবেইন, কার্ল অয়ার ফন ওয়েলসবাচ এবং চার্লস জেমস দ্বারা "লুটেসিয়াম" শনাক্ত করা হয়েছিল। কিছু আলোচনার পর, ম্যারিগনাক এর নাম "ইটারবিয়াম" বজায় রাখা হয়। ১৯৫৩ সাল পর্যন্ত ধাতুটির একটি তুলনামূলকভাবে বিশুদ্ধ নমুনা পাওয়া যায়নি। বর্তমানে, ইটারবিয়াম প্রধানত স্টেইনলেস স্টীল বা সক্রিয় লেজার মিডিয়ার ডোপ্যান্ট হিসাবে এবং প্রায়ই গামা রশ্মির উৎস হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

প্রাকৃতিক ইটারবিয়াম হল সাতটি স্থিতিশীল আইসোটোপের মিশ্রণ। এই উপাদানটি চীন, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ব্রাজিল এবং ভারতে মোনাজাইট, ইউক্সেনাইট এবং জেনোটাইম খনিজগুলির আকারে খনন করা হয়। ইটারবিয়ামের ঘনত্ব কম কারণ এটি শুধুমাত্র বিরল-পৃথিবীর উপাদানগুলির মধ্যে পাওয়া যায়।

বৈশিষ্ট্য

শারীরিক বৈশিষ্ট্য

Ytterbium হল একটি নরম, নমনীয় রাসায়নিক উপাদান যা খাঁটি হলে একটি উজ্জ্বল রূপালী দীপ্তি প্রদর্শন করে। এটি একটি বিরল-পৃথিবী উপাদান, এবং এটি শক্তিশালী খনিজ অ্যাসিড দ্বারা সহজেই দ্রবীভূত হয়। এটি ঠান্ডা জলের সাথে ধীরে ধীরে বিক্রিয়া করে এবং এটি বাতাসে ধীরে ধীরে জারিত হয়।

ইটারবিয়াম লেবেলযুক্ত হয়েছে গ্রীক অক্ষর আলফা, বিটা এবং গামা দ্বারা। এদের রূপান্তর তাপমাত্রা −১৩ °C এবং ৭৯৫ °C, [৯] যদিও সঠিক রূপান্তর তাপমাত্রা এবং চাপের উপর নির্ভর করে। বিটা অ্যালোট্রপ (6.966 g/cm3) ঘরের তাপমাত্রায় বিদ্যমান, এবং এটির একটি মুখকেন্দ্রিক ঘন স্ফটিক কাঠামো রয়েছে। উচ্চ-তাপমাত্রার গামা অ্যালোট্রপ (6.57 g/cm3) এর একটি দেহ-কেন্দ্রিক ঘন স্ফটিক কাঠামো। আলফা অ্যালোট্রপ (6.903 g/cm3) এর একটি ষড়ভুজাকার স্ফটিক কাঠামো এবং এটি নিম্ন তাপমাত্রায় স্থিতিশীল। সাধারণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপে বিটা অ্যালোট্রপের একটি ধাতব বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা থাকে, কিন্তু প্রায় ১৬,০০০(1.6 GPa) বায়ুমণ্ডলের চাপের সংস্পর্শে এটি একটি অর্ধপরিবাহীতে পরিণত হয়। এটির বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা ৩৯,০০০ (3.9 GPa) বায়ুমণ্ডলের চাপে সংকোচনের পরে দশ গুণ বৃদ্ধি পায়, কিন্তু তারপর প্রায় ৪০,০০০ atm (4.0 GPa)-এ এটির কক্ষ-তাপমাত্রার প্রতিরোধ ক্ষমতার প্রায় ১০% এ নেমে যায়।[৯][১২]

অন্যান্য বিরল-পৃথিবী ধাতুগুলির বিপরীতে, যাদের সাধারণত কম তাপমাত্রায় অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক এবং/অথবা ফেরোম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্য থাকে, ইটারবিয়াম হল ১.০ কেলভিনের উপরে তাপমাত্রায় প্যারাম্যাগনেটিক।[১৩] যাইহোক, আলফা অ্যালোট্রপ ডায়ম্যাগনেটিক। ৮২৪ °সে এর গলনাঙ্ক এবং ১১৯৬ °সে এর স্ফুটনাঙ্ক সহ, ইটারবিয়াম-এ সমস্ত ধাতুর মধ্যে ক্ষুদ্রতম তরল পরিসর রয়েছে।

অন্যান্য ল্যান্থানাইডের বিপরীতে, যেগুলির একটি কাছাকাছি ষড়ভুজ জালি রয়েছে, ইটারবিয়াম মুখ-কেন্দ্রিক কিউবিক সিস্টেমে স্ফটিক করে। ইটারবিয়াম এর ঘনত্ব ৬.৯৭৩ g/cm3, যা পার্শ্ববর্তী ল্যান্থানাইড, থুলিয়াম (9.32 g/cm3) এবং লুটিয়াম (9.841 g/cm3) থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে কম। এর গলে যাওয়া এবং স্ফুটনাঙ্কগুলিও থুলিয়াম এবং লুটেটিয়ামের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম। এটি হয়ে থাকে ইটারবিয়াম ([Xe] 4f14 6s2) এর ক্লোজড-শেল ইলেকট্রন কনফিগারেশনের ফলে, যার কারণে ধাতব বন্ধনের জন্য শুধুমাত্র দুটি 6s ইলেকট্রন পাওয়া যায় (অন্যান্য ল্যান্থানাইডের বিপরীতে যেখানে তিনটি ইলেকট্রন পাওয়া যায়) এবং ইটারবিয়াম-এর ধাতব ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি করে।

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

ইটারবিয়াম ধাতু বাতাসে ধীরে ধীরে কলঙ্কিত হয়, একটি সোনালী বা বাদামী বর্ণ ধারণ করে। সূক্ষ্মভাবে বিচ্ছুরিত ইটারবিয়াম সহজেই বাতাসে এবং অক্সিজেনে জারিত হয়। পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন বা হেক্সাক্লোরোইথেনের সাথে গুঁড়া ইটারবিয়ামের মিশ্রণ একটি উজ্জ্বল পান্না-সবুজ শিখা সৃষ্টি করে। ইটারবিয়াম হাইড্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে বিভিন্ন নন-স্টোইচিওমেট্রিক হাইড্রাইড তৈরি করে। এটি জলে ধীরে ধীরে দ্রবীভূত হয়।

ইটারবিয়াম ইলেক্ট্রোপজিটিভ এবং এটি ঠান্ডা জলের সাথে ধীরে এবং বেশ দ্রুত গরম জলের সাথে বিক্রিয়া করে ইটারবিয়াম(III) হাইড্রক্সাইড তৈরি করে:[১৫]

2 Yb(s) + 6 H2O (l) → 2 Yb(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)

ইটারবিয়াম সমস্ত হ্যালোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে:[১৫]

2 Yb(s) + 3 F2 (g) → 2 YbF3 (s) [White]

2 Yb (s) + 3 Cl2 (g) → 2 YbCl3 (s) [White]

2 Yb (s) + 3 Br2 (g) → 2 YbBr3 (s) [White]

2 Yb (s) + 3 I2 (g) → 2 YbI3 (s) [White]

ইটারবিয়াম(III) আয়ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কাছাকাছি ইনফ্রারেড পরিসরে আলো শোষণ করে, কিন্তু দৃশ্যমান আলোতে নয়। তাই ytterbia, Yb2O3, সাদা রঙের। ইটারবিয়াম পাতলা সালফিউরিক অ্যাসিডে সহজেই দ্রবীভূত হয় যাতে বর্ণহীন Yb(III) আয়ন থাকে, যা ননহাইড্রেট কমপ্লেক্স হিসেবে বিদ্যমান।[১৫]

2 Yb (s) + 3 H₂SO₄ (aq) + 18 H₂O (l) → 2 [Yb(H₂O)₉]³⁺ (aq) + 3 SO2^-4 (aq) + 3 H₂ (g)

Yb(II) বনাম Yb(III)

যদিও সাধারণত ট্রাইভ্যালেন্ট, তবে ইটারবিয়াম অনায়াসে ডিভালেন্ট যৌগ গঠন করে। এই আচরণটি ল্যান্থানাইডের জন্য অস্বাভাবিক, যা প্রায় একচেটিয়াভাবে +৩ এর অক্সিডেশন অবস্থার সাথে যৌগ গঠন করে। +২ স্টেটে 4f14 এর ভ্যালেন্স ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন রয়েছে কারণ সম্পূর্ণ ভরা এফ-শেল আরও স্থিতিশীলতা দেয়। হলুদ-সবুজ ইটারবিয়াম(II) আয়ন একটি অত্যন্ত শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট এবং জলকে পচিয়ে হাইড্রোজেন গ্যাস নির্গত করে এবং এইভাবে শুধুমাত্র বর্ণহীন ইটারবিয়াম (III) আয়ন জলীয় দ্রবণে ঘটে। সামারিয়াম এবং থুলিয়ামও +২ অবস্থায় এইভাবে আচরণ করে, কিন্তু ইউরোপিয়াম(II) জলীয় দ্রবণে স্থিতিশীল। এই ধাতুটি, ইউরোপিয়াম ধাতু এবং ক্ষারীয় আর্থ ধাতুর অনুরূপ আচরণ করে, অ্যামোনিয়াতে দ্রবীভূত হয়ে নীল ইলেকট্রাইড লবণ তৈরি করে।

আইসোটোপ

মূল নিবন্ধ: ইটারবিয়াম এর আইসোটোপ

প্রাকৃতিক ইটারবিয়াম সাতটি স্থিতিশীল আইসোটোপের সমন্বয়ে গঠিত: 168Yb, 170Yb, 171Yb, 172Yb, 173Yb, 174Yb এবং 176Yb যার মধ্যে 174Yb সবচেয়ে সাধারণ, প্রাকৃতিক প্রাচুর্যের ৩১.৮%। ২৭টি রেডিওআইসোটোপ পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে, যার মধ্যে সবচেয়ে স্থিতিশীল হল 169Yb যার অর্ধ-জীবন ৩২.০ দিন, 175Yb হল ৪.১৮ দিনের অর্ধ-জীবন সহ, এবং 166Yb হল ৫৬.৭ ঘন্টার অর্ধ-জীবন। বাকি সব তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের অর্ধ-জীবন থাকে যা দুই ঘণ্টারও কম, এবং এর অধিকাংশের অর্ধ-জীবন থাকে ২০ মিনিটের কম। ইটারবিয়ামের এছাড়াও ১২ মেটা অবস্থা আছে। [১৬][১৭]

ইটারবিয়াম-এর আইসোটোপগুলি পারমাণবিক ওজনে ১৪৭.৯৬৭৪ পারমাণবিক ভর একক (u) থেকে 148Yb-এর জন্য ১৮০.৯৫৬২ (u) থেকে 181Yb-এর জন্য। সবচেয়ে প্রচুর পরিমাণে স্থিতিশীল আইসোটোপ, 174Yb থেকে হালকা আইসোটোপের প্রাথমিক ক্ষয় মোড হল ইলেকট্রন ক্যাপচার, এবং 174Yb-এর চেয়ে বেশি ওজনের জন্য প্রাথমিক ক্ষয় মোড হল বিটা ক্ষয়। 174Yb-এর চেয়ে হালকা ইটারবিয়াম আইসোটোপগুলির প্রাথমিক ক্ষয় পণ্যগুলি হল থুলিয়াম আইসোটোপ, এবং 174Yb-এর চেয়ে ভারী ইটার্বিয়াম আইসোটোপের প্রাথমিক ক্ষয় পণ্যগুলি হল লুটেটিয়াম আইসোটোপ। [১৬][১৭]

ঘটনা

ইউক্সিনাইট

ইটারবিয়াম অন্যান্য বিরল-পৃথিবীর উপাদানের সাথে বেশ কিছু বিরল খনিজ পদার্থে পাওয়া যায়। এটি প্রায়শই মোনাজাইট বালি (০.০৩% ইটারবিয়াম) থেকে বাণিজ্যিকভাবে উদ্ধার করা হয়। মৌলটি ইউজেনাইট এবং জেনোটাইমেও পাওয়া যায়। প্রধান খনির এলাকাগুলি হল চীন, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ব্রাজিল, ভারত, শ্রীলঙ্কা এবং অস্ট্রেলিয়া। ইটারবিয়ামের মজুদ এক মিলিয়ন টন হিসাবে অনুমান করা হয়। ইটারবিয়াম সাধারণত অন্যান্য বিরল পৃথিবী থেকে আলাদা করা কঠিন, কিন্তু ২০ শতকের মাঝামাঝি থেকে শেষের দিকে আয়ন-বিনিময় এবং দ্রাবক নিষ্কাশন কৌশলগুলি পৃথকীকরণকে সরলীকৃত করেছে। ইটারবিয়াম এর যৌগগুলি বিরল এবং এখনও ভালভাবে চিহ্নিত করা হয়নি। পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে ইটারবিয়াম এর প্রাচুর্য প্রায় ৩ mg/kg।[১২]

সম-সংখ্যাযুক্ত ল্যান্থানাইড হিসাবে, ওডো-হারকিন্সের নিয়ম অনুসারে, ইটারবিয়াম তার নিকটবর্তী প্রতিবেশী থুলিয়াম এবং লুটেটিয়ামের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি প্রচুর, যা প্রায় ০.৫% মাত্রায় একই ঘনত্বে ঘটে। ইটারবিয়াম এর বৈশ্বিক উৎপাদন বছরে মাত্র ৫০ টন।

ইটারবিয়াম প্রায়শই ইট্রিয়াম খনিজগুলির মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ বিকল্প। খুব কম ক্ষেত্রে/সংঘটনে ইটারবিয়াম ইট্রিয়ামের উপর প্রাধান্য পায়, যেমন, xenotime-(Yb) এ।

ইটারবিয়াম(III) অক্সাইড

যৌগ

আরও দেখুন: শ্রেণী:ইটারবিয়াম যৌগ

ইটারবিয়াম এর রাসায়নিক আচরণ বাকি ল্যান্থানাইডের মতই। বেশিরভাগ ইটারবিয়াম যৌগগুলি +৩ জারণ অবস্থায় পাওয়া যায়। ইউরোপিয়াম, সামারিয়াম এবং থুলিয়ামের মতো, ইটারবিয়ামের ট্রাইহালাইডগুলি হাইড্রোজেন, দস্তা ধূলিকণা বা ধাতব ইটারবিয়াম যোগ করে ডিহালাইডে হ্রাস করা যেতে পারে। +২ জারণ অবস্থা শুধুমাত্র কঠিন যৌগের মধ্যে ঘটে এবং কিছু উপায়ে ক্ষারীয় আর্থ ধাতব যৌগের অনুরূপ প্রতিক্রিয়া দেখায়; উদাহরণস্বরূপ, ইটারবিয়াম(II) অক্সাইড (YbO) ক্যালসিয়াম অক্সাইড (CaO) এর মতো একই গঠন দেখায়।

হ্যালাইড

ইটারবিয়াম(III) অক্সাইডের ক্রিস্টাল গঠন

ইটারবিয়াম হ্যালোজেন ফ্লোরিন, ক্লোরিন, ব্রোমিন এবং আয়োডিন দিয়ে ডিহালাইড এবং ট্রাইহালাইড উভয়ই গঠন করে। ডিহালাইডগুলি ঘরের তাপমাত্রায় ট্রাইহালাইডের অক্সিডেশনের জন্য সংবেদনশীল এবং উচ্চ তাপমাত্রায় ট্রাইহালাইড এবং ধাতব ইটারবিয়ামের সাথে অসামঞ্জস্যপূর্ণ:[১১]

3 YbX2 → 2 YbX3 + Yb (X = F, Cl, Br, I)

কিছু ইটারবিয়াম হ্যালাইড জৈব সংশ্লেষণে বিকারক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, ইটারবিয়াম(III) ক্লোরাইড (YbCl3) হল একটি লুইস অ্যাসিড এবং Aldol[২৩] এবং Diels-Alder বিক্রিয়ায় অনুঘটক হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ইটারবিয়াম(II) আয়োডাইড (YbI2) ব্যবহার করা যেতে পারে, সামারিয়াম (II) আয়োডাইডের মতো, কাপলিং প্রতিক্রিয়ার জন্য একটি হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে। ইটারবিয়াম(III) ফ্লোরাইড (YbF3) একটি নিষ্ক্রিয় এবং অ-বিষাক্ত দাঁত ভরাট হিসাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এটি ক্রমাগত ফ্লোরাইড আয়ন নির্গত করে, যা দাঁতের স্বাস্থ্যের জন্য ভাল, এবং এটি একটি ভাল এক্স-রে কনট্রাস্ট এজেন্ট।

অক্সাইড

ইটারবিয়াম অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে ইটারবিয়াম(III) অক্সাইড (Yb2O3) গঠন করে, যা "বিরল-আর্থ সি-টাইপ সেসকুইঅক্সাইড" কাঠামোতে স্ফটিক করে যা ফ্লোরাইট কাঠামোর সাথে সম্পর্কিত। এটি এক চতুর্থাংশ অ্যানয়ন অপসারণ করে, যার ফলে ইটারবিয়াম পরমাণু দুটিতে পরিণত হয়। ইটারবিয়াম(III) অক্সাইড মৌল ইটারবিয়াম দিয়ে ইটারবিয়াম(II) অক্সাইড (YbO) এ হ্রাস করা যেতে পারে, যা সোডিয়াম ক্লোরাইডের মতো একই কাঠামোতে স্ফটিক সৃষ্টি করে।

বোরাইডস

ইটারবিয়াম ডোডেক্যাবোরাইড (YbB12) হল একটি স্ফটিক উপাদান যা রাসায়নিকভাবে সম্পর্কিত পদার্থের বিভিন্ন বৈদ্যুতিক এবং কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য বোঝার জন্য ব্যবহার করা হয়। এটি একটি কনডো অন্তরক। এটি একটি কোয়ান্টাম উপাদান। সাধারণ অবস্থার অধীনে, বাল্ক ক্রিস্টালের অভ্যন্তরটি একটি নিরোধক যেখানে পৃষ্ঠটি অত্যন্ত পরিবাহী। বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির মধ্যে, ইটারবিয়াম স্থিতিশীল ডোডেক্যাবোরাইড গঠন করতে পারে এমন কয়েকটির মধ্যে একটি।

ইতিহাস

গ্যালিসার্ড ডি ম্যারিগনাক

১৮৭৮ সালে সুইস রসায়নবিদ জিন চার্লস গ্যালিসার্ড ডি মারিগনাক ইটারবিয়াম আবিষ্কার করেন। গ্যাডোলিনাইটের নমুনা পরীক্ষা করার সময়, ম্যারিগনাক পৃথিবীতে একটি নতুন উপাদান খুঁজে পান যা তখন এরবিয়া নামে পরিচিত ছিল এবং তিনি এটিকে এটিরবিয়া নামকরণ করেন, ইটারবিয়ার জন্য, যেটি ছিল একটি সুইডিশ গ্রাম। তিনি এর্বিয়ামের নতুন উপাদান খুঁজে পান। ম্যারিগনাক সন্দেহ করেছিলেন যে ইটারবিয়া একটি নতুন উপাদানের যৌগ যাকে তিনি "ইটারবিয়াম" নামে অভিহিত করেছিলেন।[১২][২৬][৩১][৩২][৩৩]

১৯০৭ সালে, ফরাসি রসায়নবিদ জর্জেস আরবেইন ম্যারিগনাকের ইটারবিয়াকে দুটি উপাদানে বিভক্ত করেন: নিওটারবিয়া এবং লুটেসিয়া। নিওটারবিয়া পরে মৌল ইটারবিয়াম নামে পরিচিত হয়, এবং লুটেসিয়া মৌল লুটেশিয়াম নামে পরিচিত হয়। অস্ট্রিয়ান রসায়নবিদ কার্ল অয়ার ফন ওয়েলসবাখ এই উপাদানগুলিকে প্রায় একই সময়ে ইটারবিয়া থেকে বিচ্ছিন্ন করেছিলেন, কিন্তু তিনি তাদের অ্যালডেবারানিয়াম এবং ক্যাসিওপিয়াম নামে অভিহিত করেছিলেন;[১৩] আমেরিকান রসায়নবিদ চার্লস জেমসও প্রায় একই সময়ে এই উপাদানগুলিকে বিচ্ছিন্ন করেছিলেন। ফ্র্যাঙ্ক উইগলসওয়ার্থ ক্লার্ক, উইলহেলম অস্টওয়াল্ড এবং জর্জেস আরবেইনের সমন্বয়ে গঠিত কমিশন অন এটমিক মাস, যেটি তখন নতুন উপাদানের নাম দিয়েছিল, ১৯০৯ সালে আরবেইনকে অগ্রাধিকার দিয়ে এবং তার নামগুলিকে অফিসিয়াল হিসাবে গ্রহণ করে। ম্যারিগনাক এর ইটারবিয়াম থেকে লুটেশিয়াম বিচ্ছেদ যে প্রথম আরবেইন দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে, তা প্রমাণিত হওয়ার পর, নিওটার্বিয়ামকে ইটার্বিয়ামে ফিরিয়ে আনা হয়।

১৯০৯ সাল পর্যন্ত ইটারবিয়াম-এর রাসায়নিক ও ভৌত বৈশিষ্ট্য কোনো নির্ভুলতার সাথে নির্ধারণ করা যায়নি, যখন প্রথম প্রায় বিশুদ্ধ ইটারবিয়াম ধাতু আয়ন-বিনিময় প্রক্রিয়া ব্যবহার করে উৎপাদিত হয়েছিল।এটির দাম এর দাম ১৯৫৩ এবং ১৯৮৮- এর মধ্যে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল ছিল প্রায় US$১০০০(প্রতি কেজিতে)।

সতর্কতা

যদিও ইটারবিয়াম রাসায়নিকভাবে মোটামুটি স্থিতিশীল, এটি বায়ুরোধী পাত্রে এবং বায়ু এবং আর্দ্রতা থেকে রক্ষা করার জন্য নাইট্রোজেন-ভরা শুকনো বাক্সের মতো একটি নিষ্ক্রিয় বায়ুমণ্ডলে সংরক্ষণ করা হয়। তবে ইটারবিয়াম এর সমস্ত যৌগকে অত্যন্ত বিষাক্ত হিসাবে বিবেচনা করা হয়, যদিও গবেষণায় দেখা যাচ্ছে যে বিপদটি ন্যূনতম। যাইহোক, ইটারবিয়াম যৌগ মানুষের ত্বক এবং চোখের জ্বালা সৃষ্টি করে, এবং কিছু টেরাটোজেনিক হতে পারে। ধাতব ইটারবিয়াম ধুলো স্বতঃস্ফূর্তভাবে জ্বলতে পারে, [৬১] এবং এর ধোঁয়া বিপজ্জনক।

সূত্র তালিকা

1.   Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 112. ISBN 978-0-08-037941-8.
2.   "Standard Atomic Weights: Ytterbium". CIAAW. 2015.
3.   Yttrium and all lanthanides except Ce and Pm have been observed in the oxidation state 0 in bis(1,3,5-tri-t-butylbenzene) complexes, see Cloke, F. Geoffrey N. (1993). "Zero Oxidation State Compounds of Scandium, Yttrium, and the Lanthanides". Chem. Soc. Rev. 22: 17–24. doi:10.1039/CS9932200017. and Arnold, Polly L.; Petrukhina, Marina A.; Bochenkov, Vladimir E.; Shabatina, Tatyana I.; Zagorskii, Vyacheslav V.; Cloke (2003-12-15). "Arene complexation of Sm, Eu, Tm and Yb atoms: a variable temperature spectroscopic investigation". Journal of Organometallic Chemistry. 688 (1–2): 49–55. doi:10.1016/j.jorganchem.2003.08.028.
4.   La(I), Pr(I), Tb(I), Tm(I), and Yb(I) have been observed in MB8− clusters; see Li, Wan-Lu; Chen, Teng-Teng; Chen, Wei-Jia; Li, Jun; Wang, Lai-Sheng (2021). "Monovalent lanthanide(I) in borozene complexes". Nature Communications. 12: 6467. doi:10.1038/s41467-021-26785-9.
5.   West, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
6.   Meija, Juris; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
7.   "Standard Atomic Weights 2015". Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights. 12 October 2015. Retrieved 18 February 2017.
8.   "Standard Atomic Weight of Ytterbium Revised". Chemistry International. October 2015. p. 26. doi:10.1515/ci-2015-0512. eISSN 0193-6484. ISSN 0193-6484.
9.   Hammond, C. R. (2000). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics (81st ed.). CRC press. ISBN 978-0-8493-0481-1.
10.   Bucher, E.; Schmidt, P.; Jayaraman, A.; Andres, K.; Maita, J.; Nassau, K.; Dernier, P. (1970). "New First-Order Phase Transition in High-Purity Ytterbium Metal". Physical Review B. 2 (10): 3911. Bibcode:1970PhRvB...2.3911B. doi:10.1103/PhysRevB.2.3911.
11.   Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Die Lanthanoide". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (in German) (91–100 ed.). Walter de Gruyter. pp. 1265–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.
12.   Emsley, John (2003). Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. pp. 492–494. ISBN 978-0-19-850340-8.
13.   Jackson, M. (2000). "Magnetism of Rare Earths". The IRM Quarterly 10(3): 1
14.   Koch, E. C.; Weiser, V.; Roth, E.; Knapp, S.; Kelzenberg, S. (2012). "Combustion of Ytterbium Metal". Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 37: 9–11. doi:10.1002/prep.201100141.
15.   "Chemical reactions of Ytterbium". Webelements. Retrieved 2009-06-06.
16.   "Nucleonica: Universal Nuclide Chart". Nucleonica. 2007–2011. Retrieved July 22, 2011.
17.   Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
18.   Lacovara, P.; Choi, H. K.; Wang, C. A.; Aggarwal, R. L.; Fan, T. Y. (1991). "Room-Temperature Diode-Pumped Yb:YAG laser". Optics Letters. 16 (14): 1089–1091. Bibcode:1991OptL...16.1089L. doi:10.1364/OL.16.001089. PMID 19776885.
19.   Hudson Institute of Mineralogy (1993–2018). "Mindat.org". www.mindat.org. Retrieved 7 April 2018.
20.   Gelis, V. M.; Chuveleva, E. A.; Firsova, L. A.; Kozlitin, E. A.; Barabanov, I. R. (2005). "Optimization of Separation of Ytterbium and Lutetium by Displacement Complexing Chromatography". Russian Journal of Applied Chemistry. 78 (9): 1420. doi:10.1007/s11167-005-0530-6. S2CID 94642269.
21.   Hubicka, H.; Drobek, D. (1997). "Anion-Exchange Method for Separation of Ytterbium from Holmium and Erbium". Hydrometallurgy. 47: 127–136. doi:10.1016/S0304-386X(97)00040-6.
22.   Patnaik, Pradyot (2003). Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill. pp. 973–975. ISBN 978-0-07-049439-8. Retrieved 2009-06-06.
23.   Lou, S.; Westbrook, J. A.; Schaus, S. E. (2004). "Decarboxylative Aldol Reactions of Allyl β-Keto Esters via Heterobimetallic Catalysis". Journal of the American Chemical Society. 126 (37): 11440–11441. doi:10.1021/ja045981k. PMID 15366881.
24.   Fang, X.; Watkin, J. G.; Warner, B. P. (2000). "Ytterbium Trichloride-Catalyzed Allylation of Aldehydes with Allyltrimethylsilane". Tetrahedron Letters. 41 (4): 447. doi:10.1016/S0040-4039(99)02090-0.
25.   Girard, P.; Namy, J. L.; Kagan, H. B. (1980). "Divalent Lanthanide Derivatives in Organic Synthesis. 1. Mild Preparation of Samarium Iodide and Ytterbium Iodide and Their Use as Reducing or Coupling Agents". Journal of the American Chemical Society. 102 (8): 2693. doi:10.1021/ja00528a029.
26.   Enghag, Per (2004). Encyclopedia of the elements: technical data, history, processing, applications. John Wiley & Sons, ISBN 978-3-527-30666-4, p. 448.
27.   Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition, Oxford Science Publications, ISBN 0-19-855370-6
28. Al'tshuler, T. S.; Bresler, M. S. (2002). "On the nature of the energy gap in ytterbium dodecaboride YbB12". Physics of the Solid State. 44 (8): 1532–1535. Bibcode:2002PhSS...44.1532A. doi:10.1134/1.1501353. S2CID 120575196.
29. Xiang, Z.; Kasahara, Y.; Asaba, T.; Lawson, B.; Tinsman, C.; Chen, Lu; Sugimoto, K.; Kawaguchi, S.; Sato, Y.; Li, G.; Yao, S.; Chen, Y. L.; Iga, F.; Singleton, John; Matsuda, Y.; Li, Lu (2018). "Quantum oscillations of electrical resistivity in an insulator". Science. 362 (6410): 65–69. arXiv:1905.05140. Bibcode:2018Sci...362...65X. doi:10.1126/science.aap9607. PMID 30166438. S2CID 206664739.
30. La Placa, 1 S. J.; Noonan, D. (1963). "Ytterbium and terbium dodecaborides". Acta Crystallographica. 16 (11): 1182. doi:10.1107/S0365110X63003108.
31. Weeks, Mary Elvira (1956). The discovery of the elements (6th ed.). Easton, PA: Journal of Chemical Education.
32. Weeks, Mary Elvira (October 1932). "The discovery of the elements. XVI. The rare earth elements". Journal of Chemical Education. 9 (10): 1751. Bibcode:1932JChEd...9.1751W. doi:10.1021/ed009p1751.
33. "Ytterbium". Royal Society of Chemistry. 2020. Retrieved 4 January 2020.
34. "Separaton [sic] of Rare Earth Elements by Charles James". National Historic Chemical Landmarks. American Chemical Society. Retrieved 2014-02-21.
35. Urbain, M.G. (1908). "Un nouvel élément, le lutécium, résultant du dédoublement de l'ytterbium de Marignac". Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences (in French). 145: 759–762.
36. Urbain, G. (1909). "Lutetium und Neoytterbium oder Cassiopeium und Aldebaranium – Erwiderung auf den Artikel des Herrn Auer v. Welsbach". Monatshefte für Chemie. 31 (10): 1. doi:10.1007/BF01530262. S2CID 101825980.
37. von Welsbach, Carl A. (1908). "Die Zerlegung des Ytterbiums in seine Elemente". Monatshefte für Chemie. 29 (2): 181–225. doi:10.1007/BF01558944. S2CID 197766399.
38. Hedrick, James B. "Rare-Earth Metals" (PDF). USGS. Retrieved 2009-06-06.
39. Halmshaw, R. (1995). Industrial radiology: theory and practice. Springer. pp. 168–169. ISBN 978-0-412-62780-4.
40. NIST (2013-08-22) Ytterbium Atomic Clocks Set Record for Stability.
41. Peik, Ekkehard (2012-03-01). New "pendulum" for the ytterbium clock. ptb.de.
42. "NIST ytterbium atomic clocks set record for stability". Phys.org. August 22, 2013.
43. Ostby, Eric (2009). Photonic Whispering-Gallery Resonations in New Environments (PDF) (Thesis). California institute of technology. Retrieved 21 December 2012.
44. Grukh, Dmitrii A.; Bogatyrev, V. A.; Sysolyatin, A. A.; Paramonov, Vladimir M.; Kurkov, Andrei S.; Dianov, Evgenii M. (2004). "Broadband Radiation Source Based on an Ytterbium-Doped Fibre With Fibre-Length-Distributed Pumping". Quantum Electronics. 34 (3): 247. Bibcode:2004QuEle..34..247G. doi:10.1070/QE2004v034n03ABEH002621. S2CID 250788004.
45. Kouznetsov, D.; Bisson, J.-F.; Takaichi, K.; Ueda, K. (2005). "Single-mode solid-state laser with short wide unstable cavity". Journal of the Optical Society of America B. 22 (8): 1605–1619. Bibcode:2005JOSAB..22.1605K. doi:10.1364/JOSAB.22.001605.
46. McCumber, D.E. (1964). "Einstein Relations Connecting Broadband Emission and Absorption Spectra". Physical Review B. 136 (4A): 954–957. Bibcode:1964PhRv..136..954M. doi:10.1103/PhysRev.136.A954.
47. Becker, P.C.; Olson, N.A.; Simpson, J.R. (1999). Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Theory. Academic press.
48. Kouznetsov, D. (2007). "Comment on Efficient diode-pumped Yb:Gd2SiO5 laser". Applied Physics Letters. 90 (6): 066101. Bibcode:2007ApPhL..90f6101K. doi:10.1063/1.2435309.
49. Zhao, Guangjun; Su, Liangbi; Xu, Jun; Zeng, Heping (2007). "Response to Comment on Efficient diode-pumped Yb:Gd2SiO5 laser". Applied Physics Letters. 90 (6): 066103. Bibcode:2007ApPhL..90f6103Z. doi:10.1063/1.2435314.
50. Koponen, Joona J.; Söderlund, Mikko J.; Hoffman, Hanna J. & Tammela, Simo K. T. (2006). "Measuring photodarkening from single-mode ytterbium doped silica fibers". Optics Express. 14 (24): 11539–11544. Bibcode:2006OExpr..1411539K. doi:10.1364/OE.14.011539. PMID 19529573. S2CID 27830683.
51. Bisson, J.-F.; Kouznetsov, D.; Ueda, K.; Fredrich-Thornton, S. T.; Petermann, K.; Huber, G. (2007). "Switching of Emissivity and Photoconductivity in Highly Doped Yb3+:Y2O3 and Lu2O3 Ceramics". Applied Physics Letters. 90 (20): 201901. Bibcode:2007ApPhL..90t1901B. doi:10.1063/1.2739318.
52. Sochinskii, N.V.; Abellan, M.; Rodriguez-Fernandez, J.; Saucedo, E.; Ruiz, C.M.; Bermudez, V. (2007). "Effect of Yb concentration on the resistivity and lifetime of CdTe:Ge:Yb codoped crystals" (PDF). Applied Physics Letters. 91 (20): 202112. Bibcode:2007ApPhL..91t2112S. doi:10.1063/1.2815644. hdl:10261/46803.
53. Samson, Bryce; Carter, Adrian; Tankala, Kanishka (2011). "Doped fibres: Rare-earth fibres power up". Nature Photonics. 5 (8): 466. Bibcode:2011NaPho...5..466S. doi:10.1038/nphoton.2011.170.
54. "Fiber for Fiber Lasers: Matching Active and Passive Fibers Improves Fiber Laser Performance". Laser Focus World. 2012-01-01.
55. Olmschenk, S. (Nov 2007). "Manipulation and detection of a trapped Yb171+ hyperfine qubit". Physical Review A. 76 (5): 052314. arXiv:0708.0657. Bibcode:2007PhRvA..76e2314O. doi:10.1103/PhysRevA.76.052314. S2CID 49330988.
56. Hayes, D. (Apr 2010). "Entanglement of Atomic Qubits Using an Optical Frequency Comb". Physical Review Letters. 104 (14): 140501. arXiv:1001.2127. Bibcode:2010PhRvL.104n0501H. doi:10.1103/PhysRevLett.104.140501. PMID 20481925. S2CID 14424109.
57. Gupta, C.K. & Krishnamurthy, Nagaiyar (2004). Extractive metallurgy of rare earths. CRC Press. p. 32. ISBN 978-0-415-33340-5.
58. Koch, E. C.; Hahma, A. (2012). "Metal-Fluorocarbon Pyrolants. XIV: High Density-High Performance Decoy Flare Compositions Based on Ytterbium/Polytetrafluoroethylene/Viton®". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 638 (5): 721. doi:10.1002/zaac.201200036.
59. Ganesan, M.; Bérubé, C. D.; Gambarotta, S.; Yap, G. P. A. (2002). "Effect of the Alkali-Metal Cation on the Bonding Mode of 2,5-Dimethylpyrrole in Divalent Samarium and Ytterbium Complexes". Organometallics. 21 (8): 1707. doi:10.1021/om0109915.
60. Gale, T.F. (1975). "The Embryotoxicity of Ytterbium Chloride in Golden Hamsters". Teratology. 11 (3): 289–95. doi:10.1002/tera.1420110308. PMID 807987.
61. Ivanov, V. G.; Ivanov, G. V. (1985). "High-Temperature Oxidation and Spontaneous Combustion of Rare-Earth Metal Powders". Combustion, Explosion, and Shock Waves. 21 (6): 656. doi:10.1007/BF01463665. S2CID 93281866.
62. "Material safety data sheet". espi-metals.com. Retrieved 2009-06-06.