Iterbium: Perbedaan antara revisi
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29461579; atribusi sumber disertakan. |
Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi |
||
| Baris 1: | Baris 1: | ||
[[File:Ytterbium-3.jpg|thumb|right|280px|Ytterbium-3]] | |||
'''Iterbium''' adalah sebuah [[unsur kimia]] dengan [[Lambang unsur|lambang]] '''Yb''' (dari Latin ''ytterbium'') dan [[nomor atom]] 70. Iterbium adalah sebuah [[logam]], unsur keempat belas dan kedua dari belakang dalam [[lantanida|deret lantanida]], yang menjadi dasar kestabilan relatif [[Bilangan oksidasi|keadaan oksidasi]] +2-nya. Seperti lantanida lainnya, keadaan oksidasinya yang paling umum adalah +3, seperti pada [[oksida]], [[halida]], dan senyawa lainnya. Dalam [[larutan berair]], seperti senyawa lantanida akhir lainnya, senyawa iterbium yang larut akan membentuk kompleks dengan sembilan molekul air. Karena [[konfigurasi elektron]] kulit tertutupnya, [[massa jenis|kepadatan]], [[titik lebur]], dan [[titik didih]]nya berbeda secara signifikan dari kebanyakan lantanida lainnya. | '''Iterbium''' adalah sebuah [[unsur kimia]] dengan [[Lambang unsur|lambang]] '''Yb''' (dari Latin ''ytterbium'') dan [[nomor atom]] 70. Iterbium adalah sebuah [[logam]], unsur keempat belas dan kedua dari belakang dalam [[lantanida|deret lantanida]], yang menjadi dasar kestabilan relatif [[Bilangan oksidasi|keadaan oksidasi]] +2-nya. Seperti lantanida lainnya, keadaan oksidasinya yang paling umum adalah +3, seperti pada [[oksida]], [[halida]], dan senyawa lainnya. Dalam [[larutan berair]], seperti senyawa lantanida akhir lainnya, senyawa iterbium yang larut akan membentuk kompleks dengan sembilan molekul air. Karena [[konfigurasi elektron]] kulit tertutupnya, [[massa jenis|kepadatan]], [[titik lebur]], dan [[titik didih]]nya berbeda secara signifikan dari kebanyakan lantanida lainnya. | ||
| Baris 6: | Baris 8: | ||
==Karakteristik== | ==Karakteristik== | ||
===Sifat fisik=== | ===Sifat fisik=== | ||
Iterbium adalah sebuah [[unsur kimia]] yang lunak, [[Keuletan (fisika)|dapat ditempa]], dan [[Keuletan (fisika)|ulet]] yang menampilkan [[Kilau (mineralogi)|kilau]] keperakan cerah saat dalam bentuk murni. Ia adalah sebuah [[logam tanah jarang|unsur tanah jarang]], dan mudah larut oleh [[asam mineral]] kuat. Ia akan [[reaksi kimia|bereaksi]] secara lambat dengan [[air]] dingin dan ter[[redoks|oksidasi]] perlahan ketika terpapar udara. | Iterbium adalah sebuah [[unsur kimia]] yang lunak, [[Keuletan (fisika)|dapat ditempa]], dan [[Keuletan (fisika)|ulet]] yang menampilkan [[Kilau (mineralogi)|kilau]] keperakan cerah saat dalam bentuk murni. Ia adalah sebuah [[logam tanah jarang|unsur tanah jarang]], dan mudah larut oleh [[asam mineral]] kuat. Ia akan [[reaksi kimia|bereaksi]] secara lambat dengan [[air]] dingin dan ter[[redoks|oksidasi]] perlahan ketika terpapar udara.<ref>Hammond, C. R. [https://archive.org/details/crchandbookofche0000unse_u9i8 The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics]. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.</ref> | ||
Iterbium memiliki tiga [[Alotropi|alotrop]] yang diberi label menggunakan huruf Yunani alfa, beta, dan gama. Suhu transformasi mereka adalah −13 °[[Celsius|C]] dan 795 °C, meskipun suhu transformasi yang tepat bergantung pada [[tekanan]] dan [[tegangan (mekanika)|tegangan]]. Alotrop beta (6,966 g/cm<sup>3</sup>) eksis pada suhu kamar, dan memiliki [[struktur kristal]] [[Sistem kristal kubik|kubus berpusat-muka]]. Alotrop gama (6,57 g/cm<sup>3</sup>) suhu tinggi memiliki struktur kristal [[Sistem kristal kubik|kubus berpusat-badan]]. Alotrop alfa (6.903 g/cm<sup>3</sup>) memiliki struktur kristal [[Keluarga kristal heksagon|heksagon]] dan stabil pada suhu rendah. Alotrop beta memiliki [[resistivitas dan konduktivitas listrik|konduktivitas listrik]] metalik pada tekanan atmosfer normal, tetapi akan menjadi [[semikonduktor]] saat terkena tekanan sekitar 16.000 [[tekanan atmosfer|atmosfer]] (1,6 [[Pascal (satuan)#Kelipatan dan subkelipatan|GPa]]). [[Resistivitas dan konduktivitas listrik|Resistivitas listrik]]nya akan meningkat sepuluh kali lipat setelah kompresi hingga tekanan 39.000 atm (3,9 GPa), tetapi kemudian turun menjadi sekitar 10% dari resistivitas suhu kamarnya pada tekanan sekitar 40.000 atm (4,0 GPa). | Iterbium memiliki tiga [[Alotropi|alotrop]] yang diberi label menggunakan huruf Yunani alfa, beta, dan gama. Suhu transformasi mereka adalah −13 °[[Celsius|C]] dan 795 °C,<ref>Hammond, C. R. [https://archive.org/details/crchandbookofche0000unse_u9i8 The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics]. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.</ref> meskipun suhu transformasi yang tepat bergantung pada [[tekanan]] dan [[tegangan (mekanika)|tegangan]].<ref>E. Bucher. ''New First-Order Phase Transition in High-Purity Ytterbium Metal''. ''Physical Review B''. 1970. Vol. 2 (10). hlm. 3911. doi:10.1103/PhysRevB.2.3911.</ref> Alotrop beta (6,966 g/cm<sup>3</sup>) eksis pada suhu kamar, dan memiliki [[struktur kristal]] [[Sistem kristal kubik|kubus berpusat-muka]]. Alotrop gama (6,57 g/cm<sup>3</sup>) suhu tinggi memiliki struktur kristal [[Sistem kristal kubik|kubus berpusat-badan]].<ref>Hammond, C. R. [https://archive.org/details/crchandbookofche0000unse_u9i8 The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics]. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.</ref> Alotrop alfa (6.903 g/cm<sup>3</sup>) memiliki struktur kristal [[Keluarga kristal heksagon|heksagon]] dan stabil pada suhu rendah.<ref>Arnold F. Holleman. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho Lehrbuch der Anorganischen Chemie]. Walter de Gruyter. 1985. hlm. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho/page/1265 1265]–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.</ref> Alotrop beta memiliki [[resistivitas dan konduktivitas listrik|konduktivitas listrik]] metalik pada tekanan atmosfer normal, tetapi akan menjadi [[semikonduktor]] saat terkena tekanan sekitar 16.000 [[tekanan atmosfer|atmosfer]] (1,6 [[Pascal (satuan)#Kelipatan dan subkelipatan|GPa]]). [[Resistivitas dan konduktivitas listrik|Resistivitas listrik]]nya akan meningkat sepuluh kali lipat setelah kompresi hingga tekanan 39.000 atm (3,9 GPa), tetapi kemudian turun menjadi sekitar 10% dari resistivitas suhu kamarnya pada tekanan sekitar 40.000 atm (4,0 GPa).<ref>Hammond, C. R. [https://archive.org/details/crchandbookofche0000unse_u9i8 The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics]. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.</ref><ref>Emsley, John. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements]. Oxford University Press. 2003. hlm. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/492 492]–494. ISBN 978-0-19-850340-8.</ref> | ||
Berbeda dengan logam tanah jarang lainnya, yang biasanya memiliki sifat [[antiferomagnetisme|antiferomagnetik]] dan/atau [[feromagnetisme|feromagnetik]] pada [[suhu]] rendah, iterbium bersifat [[paramagnetisme|paramagnetik]] pada suhu di atas 1,0 [[kelvin]]. Namun, alotrop alfanya bersifat [[diamagnetisme|diamagnetik]]. Dengan [[titik lebur]] sebesar 824 °C dan [[titik didih]] sebesar 1196 °C, iterbium memiliki kisaran wujud cair terkecil dari semua logam (hanya 372 °C). | Berbeda dengan logam tanah jarang lainnya, yang biasanya memiliki sifat [[antiferomagnetisme|antiferomagnetik]] dan/atau [[feromagnetisme|feromagnetik]] pada [[suhu]] rendah, iterbium bersifat [[paramagnetisme|paramagnetik]] pada suhu di atas 1,0 [[kelvin]].<ref>Jackson, M. (2000). [http://www.irm.umn.edu/quarterly/irmq10-3.pdf "Magnetism of Rare Earth"]. The IRM quarterly 10(3): 1</ref> Namun, alotrop alfanya bersifat [[diamagnetisme|diamagnetik]].<ref>E. Bucher. ''New First-Order Phase Transition in High-Purity Ytterbium Metal''. ''Physical Review B''. 1970. Vol. 2 (10). hlm. 3911. doi:10.1103/PhysRevB.2.3911.</ref> Dengan [[titik lebur]] sebesar 824 °C dan [[titik didih]] sebesar 1196 °C, iterbium memiliki kisaran wujud cair terkecil dari semua logam (hanya 372 °C).<ref>Hammond, C. R. [https://archive.org/details/crchandbookofche0000unse_u9i8 The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics]. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.</ref> | ||
Bertentangan dengan kebanyakan lantanida lainnya, yang memiliki kisi heksagon yang padat, iterbium mengkristal dalam sistem kubus berpusat-muka. Iterbium memiliki massa jenis sebesar 6,973 g/cm<sup>3</sup>, yang secara signifikan lebih rendah daripada lantanida tetangganya, [[tulium]] (9,32 g/cm<sup>3</sup>) dan [[lutesium]] (9,841 g/cm<sup>3</sup>). Titik lebur dan titik didihnya juga jauh lebih rendah daripada tulium dan lutesium. Hal ini disebabkan oleh konfigurasi elektron kulit tertutupnya ([Xe] 4f<sup>14</sup> 6s<sup>2</sup>), yang menyebabkan hanya dua elektron 6s yang tersedia untuk [[ikatan logam]] (berbeda dengan lantanida lain di mana tiga elektron tersedia) dan meningkatkan [[Ikatan logam#Jari-jari logam|jari-jari logam]] iterbium. | Bertentangan dengan kebanyakan lantanida lainnya, yang memiliki kisi heksagon yang padat, iterbium mengkristal dalam sistem kubus berpusat-muka. Iterbium memiliki massa jenis sebesar 6,973 g/cm<sup>3</sup>, yang secara signifikan lebih rendah daripada lantanida tetangganya, [[tulium]] (9,32 g/cm<sup>3</sup>) dan [[lutesium]] (9,841 g/cm<sup>3</sup>). Titik lebur dan titik didihnya juga jauh lebih rendah daripada tulium dan lutesium. Hal ini disebabkan oleh konfigurasi elektron kulit tertutupnya ([Xe] 4f<sup>14</sup> 6s<sup>2</sup>), yang menyebabkan hanya dua elektron 6s yang tersedia untuk [[ikatan logam]] (berbeda dengan lantanida lain di mana tiga elektron tersedia) dan meningkatkan [[Ikatan logam#Jari-jari logam|jari-jari logam]] iterbium.<ref>Arnold F. Holleman. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho Lehrbuch der Anorganischen Chemie]. Walter de Gruyter. 1985. hlm. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho/page/1265 1265]–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.</ref> | ||
===Sifat kimia=== | ===Sifat kimia=== | ||
Logam iterbium akan [[Noda (kimia)|mengusam]] secara perlahan bila terpapar udara, berubah menjadi rona emas atau cokelat. Iterbium yang terdispersi halus mudah teroksidasi bila terpapar udara dan di bawah oksigen. Campuran iterbium bubuk dengan [[politetrafluoroetilena]] atau [[heksakloroetana]] dapat terbakar dengan nyala hijau zamrud bercahaya. Iterbium dapat bereaksi dengan [[hidrogen]] untuk membentuk berbagai [[hidrida]] [[Senyawa non-stoikiometri|nonstoikiometri]]. Iterbium larut perlahan dalam air, tetapi cepat dalam asam, membebaskan gas hidrogen. | Logam iterbium akan [[Noda (kimia)|mengusam]] secara perlahan bila terpapar udara, berubah menjadi rona emas atau cokelat. Iterbium yang terdispersi halus mudah teroksidasi bila terpapar udara dan di bawah oksigen. Campuran iterbium bubuk dengan [[politetrafluoroetilena]] atau [[heksakloroetana]] dapat terbakar dengan nyala hijau zamrud bercahaya.<ref>E. C. Koch. ''Combustion of Ytterbium Metal''. ''Propellants, Explosives, Pyrotechnics''. 2012. Vol. 37. hlm. 9–11. doi:10.1002/prep.201100141.</ref> Iterbium dapat bereaksi dengan [[hidrogen]] untuk membentuk berbagai [[hidrida]] [[Senyawa non-stoikiometri|nonstoikiometri]]. Iterbium larut perlahan dalam air, tetapi cepat dalam asam, membebaskan gas hidrogen.<ref>Arnold F. Holleman. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho Lehrbuch der Anorganischen Chemie]. Walter de Gruyter. 1985. hlm. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho/page/1265 1265]–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.</ref> | ||
Iterbium cukup bersifat [[Elektronegatif#Elektropositivitas|elektropositif]], dan akan bereaksi secara lambat dengan air dingin dan cukup cepat dengan air panas untuk membentuk iterbium(III) hidroksida: | Iterbium cukup bersifat [[Elektronegatif#Elektropositivitas|elektropositif]], dan akan bereaksi secara lambat dengan air dingin dan cukup cepat dengan air panas untuk membentuk iterbium(III) hidroksida:<ref>[https://www.webelements.com/ytterbium/chemistry.html Chemical reactions of Ytterbium]. Webelements.</ref> | ||
:2 Yb (s) + 6 H<sub>2</sub>O (l) → 2 Yb(OH)<sub>3</sub> (aq) + 3 H<sub>2</sub> (g) | :2 Yb (s) + 6 H<sub>2</sub>O (l) → 2 Yb(OH)<sub>3</sub> (aq) + 3 H<sub>2</sub> (g) | ||
Iterbium dapat bereaksi dengan semua [[halogen]]: | Iterbium dapat bereaksi dengan semua [[halogen]]:<ref>[https://www.webelements.com/ytterbium/chemistry.html Chemical reactions of Ytterbium]. Webelements.</ref> | ||
:2 Yb (s) + 3 F<sub>2</sub> (g) → 2 YbF<sub>3</sub> (s) [putih] | :2 Yb (s) + 3 F<sub>2</sub> (g) → 2 YbF<sub>3</sub> (s) [putih] | ||
:2 Yb (s) + 3 Cl<sub>2</sub> (g) → 2 YbCl<sub>3</sub> (s) [putih] | :2 Yb (s) + 3 Cl<sub>2</sub> (g) → 2 YbCl<sub>3</sub> (s) [putih] | ||
| Baris 25: | Baris 27: | ||
:2 Yb (s) + 3 I<sub>2</sub> (g) → 2 YbI<sub>3</sub> (s) [putih] | :2 Yb (s) + 3 I<sub>2</sub> (g) → 2 YbI<sub>3</sub> (s) [putih] | ||
Ion iterbium(III) dapat mengabsorpsi cahaya dalam rentang panjang gelombang [[Inframerah#Daerah dalam inframerah|inframerah dekat]], tetapi tidak dalam [[cahaya|cahaya tampak]], sehingga [[Iterbium(III) oksida|iterbia]], Yb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, berwarna putih dan garam iterbium juga nirwarna. Iterbium mudah larut dalam [[asam sulfat]] encer untuk membentuk larutan yang mengandung ion Yb(III) nirwarna, yang ada sebagai kompleks nonahidrat: | Ion iterbium(III) dapat mengabsorpsi cahaya dalam rentang panjang gelombang [[Inframerah#Daerah dalam inframerah|inframerah dekat]], tetapi tidak dalam [[cahaya|cahaya tampak]], sehingga [[Iterbium(III) oksida|iterbia]], Yb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, berwarna putih dan garam iterbium juga nirwarna. Iterbium mudah larut dalam [[asam sulfat]] encer untuk membentuk larutan yang mengandung ion Yb(III) nirwarna, yang ada sebagai kompleks nonahidrat:<ref>[https://www.webelements.com/ytterbium/chemistry.html Chemical reactions of Ytterbium]. Webelements.</ref> | ||
:2 Yb (s) + 3 H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (aq) + 18 (l) → 2 [Yb(H<sub>2</sub>O)<sub>9</sub>]<sup>3+</sup> (aq) + 3 (aq) + 3 H<sub>2</sub> (g) | :2 Yb (s) + 3 H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (aq) + 18 (l) → 2 [Yb(H<sub>2</sub>O)<sub>9</sub>]<sup>3+</sup> (aq) + 3 (aq) + 3 H<sub>2</sub> (g) | ||
===Yb(II) vs. Yb(III)=== | ===Yb(II) vs. Yb(III)=== | ||
Meskipun biasanya trivalen, iterbium dapat dengan mudah membentuk senyawa divalen. Perilaku ini tidak biasa untuk lantanida, yang hampir secara eksklusif membentuk senyawa dengan keadaan oksidasi +3. Keadaan +2 memiliki [[konfigurasi elektron]] valensi 4''f''<sup>14</sup> karena kulit-''f'' yang terisi penuh memberikan stabilitas lebih. Ion iterbium(II) berwarna kuning-hijau adalah [[reduktor|zat pereduksi]] yang sangat kuat dan dapat menguraikan air, melepaskan gas [[hidrogen]], sehingga hanya ion iterbium(III) nirwarna yang terjadi dalam [[larutan berair]]. [[Samarium]] dan [[tulium]] juga berperilaku seperti ini dalam keadaan +2, tetapi [[europium]](II) bersifat stabil dalam larutan berair. Logam iterbium memiliki perilaku yang mirip dengan logam europium dan logam alkali tanah, larut dalam amonia untuk membentuk garam [[elektrida]] biru. | Meskipun biasanya trivalen, iterbium dapat dengan mudah membentuk senyawa divalen. Perilaku ini tidak biasa untuk lantanida, yang hampir secara eksklusif membentuk senyawa dengan keadaan oksidasi +3. Keadaan +2 memiliki [[konfigurasi elektron]] valensi 4''f''<sup>14</sup> karena kulit-''f'' yang terisi penuh memberikan stabilitas lebih. Ion iterbium(II) berwarna kuning-hijau adalah [[reduktor|zat pereduksi]] yang sangat kuat dan dapat menguraikan air, melepaskan gas [[hidrogen]], sehingga hanya ion iterbium(III) nirwarna yang terjadi dalam [[larutan berair]]. [[Samarium]] dan [[tulium]] juga berperilaku seperti ini dalam keadaan +2, tetapi [[europium]](II) bersifat stabil dalam larutan berair. Logam iterbium memiliki perilaku yang mirip dengan logam europium dan logam alkali tanah, larut dalam amonia untuk membentuk garam [[elektrida]] biru.<ref>Arnold F. Holleman. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho Lehrbuch der Anorganischen Chemie]. Walter de Gruyter. 1985. hlm. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho/page/1265 1265]–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.</ref> | ||
===Isotop=== | ===Isotop=== | ||
Iterbium alami terdiri dari tujuh [[isotop]] stabil: <sup>168</sup>Yb, <sup>170</sup>Yb, <sup>171</sup>Yb, <sup>172</sup>Yb, <sup>173</sup>Yb, <sup>174</sup>Yb, dan <sup>176</sup>Yb, dengan <sup>174</sup>Yb menjadi yang paling umum, dengan 31,8% dari [[kelimpahan alami unsur|kelimpahan alami]]. 27 [[radionuklida|radioisotop]] telah teramati, dengan yang paling stabil adalah <sup>169</sup>Yb dengan [[waktu paruh]] 32,0 hari, <sup>175</sup>Yb dengan waktu paruh 4,18 hari, dan <sup>166</sup>Yb dengan waktu paruh 56,7 jam. Semua isotop [[peluruhan radioaktif|radioaktif]] yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari dua jam, dan sebagian besar memiliki waktu paruh di bawah 20 menit. Iterbium juga memiliki 12 [[Isomer nuklir|keadaan meta]], dengan yang paling stabil adalah <sup>169m</sup>Yb (''t''<sub>1/2</sub> 46 detik).<ref>[http://www.nucleonica.net/unc.aspx Nucleonica: Universal Nuclide Chart]. Nucleonica. 2007–2011.</ref><ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Iterbium&oldid=29461579 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> | |||
Isotop iterbium berkisar dalam [[massa atom relatif|berat atom]] mulai dari 147,9674 [[Dalton (satuan)|satuan massa atom]] (u) untuk <sup>148</sup>Yb hingga 180,9562 u untuk <sup>181</sup>Yb. [[Peluruhan radioaktif#Mode peluruhan|Mode peluruhan]] utama isotop iterbium yang lebih ringan daripada isotop stabil yang paling melimpah, <sup>174</sup>Yb, adalah [[tangkapan elektron|penangkapan elektron]], dan mode peluruhan utama untuk yang lebih berat dari <sup>174</sup>Yb adalah [[peluruhan beta]]. [[Produk peluruhan]] utama isotop iterbium yang lebih ringan dari <sup>174</sup>Yb adalah isotop [[tulium]], dan produk peluruhan utama isotop iterbium yang lebih berat dari <sup>174</sup>Yb adalah isotop [[lutesium]].<ref>[http://www.nucleonica.net/unc.aspx Nucleonica: Universal Nuclide Chart]. Nucleonica. 2007–2011.</ref><ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Iterbium&oldid=29461579 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> | |||
Isotop iterbium berkisar dalam [[massa atom relatif|berat atom]] mulai dari 147,9674 [[Dalton (satuan)|satuan massa atom]] (u) untuk <sup>148</sup>Yb hingga 180,9562 u untuk <sup>181</sup>Yb. [[Peluruhan radioaktif#Mode peluruhan|Mode peluruhan]] utama isotop iterbium yang lebih ringan daripada isotop stabil yang paling melimpah, <sup>174</sup>Yb, adalah [[tangkapan elektron|penangkapan elektron]], dan mode peluruhan utama untuk yang lebih berat dari <sup>174</sup>Yb adalah [[peluruhan beta]]. [[Produk peluruhan]] utama isotop iterbium yang lebih ringan dari <sup>174</sup>Yb adalah isotop [[tulium]], dan produk peluruhan utama isotop iterbium yang lebih berat dari <sup>174</sup>Yb adalah isotop [[lutesium]]. | |||
==Keterjadian== | ==Keterjadian== | ||
Iterbium ditemukan bersama dengan [[logam tanah jarang|unsur tanah jarang]] lainnya pada beberapa [[mineral]] langka. Ia paling sering diperoleh secara komersial dari pasir [[monasit]] (0,03% iterbium). Unsur ini juga ditemukan pada [[euksenit]] dan [[xenotim]]. Area penambangan utama berada di [[Tiongkok]], [[Amerika Serikat]], [[Brasil]], [[India]], [[Sri Lanka]], dan [[Australia]]. Cadangan iterbium diperkirakan berjumlah satu juta [[ton metrik|ton]]. Iterbium biasanya sulit dipisahkan dari tanah jarang lainnya, tetapi teknik [[pertukaran ion]] dan [[ekstraksi pelarut]] yang dikembangkan pada pertengahan hingga akhir abad ke-20 telah menyederhanakan pemisahan. [[Senyawa kimia|Senyawa]] iterbium jarang ditemukan dan belum terkarakterisasi dengan baik. Kelimpahan iterbium di kerak Bumi adalah sekitar 3 mg/kg.<ref>Emsley, John. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements]. Oxford University Press. 2003. hlm. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/492 492]–494. ISBN 978-0-19-850340-8.</ref> | |||
Sebagai lantanida bernomor genap, sesuai dengan [[aturan Oddo–Harkins]], iterbium secara signifikan lebih melimpah daripada tetangga terdekatnya, [[tulium]] dan [[lutesium]], yang terdapat dalam konsentrat yang sama pada kadar masing-masing sekitar 0,5%. Produksi iterbium dunia hanya sekitar 50 ton per tahun, mencerminkan bahwa aplikasi komersialnya hanya sedikit.<ref>Emsley, John. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements]. Oxford University Press. 2003. hlm. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/492 492]–494. ISBN 978-0-19-850340-8.</ref> Sejumlah kecil iterbium digunakan sebagai [[dopan]] dalam [[Garnet aluminium itrium#Yb:YAG|laser Yb:YAG]], sebuah [[laser keadaan padat]] di mana iterbium adalah unsur yang mengalami [[emisi terstimulasi]] dari [[radiasi elektromagnetik]].<ref>P. Lacovara. ''Room-Temperature Diode-Pumped Yb:YAG laser''. ''Optics Letters''. 1991. Vol. 16 (14). hlm. 1089–1091. doi:10.1364/OL.16.001089.</ref> | |||
Sebagai lantanida bernomor genap, sesuai dengan [[aturan Oddo–Harkins]], iterbium secara signifikan lebih melimpah daripada tetangga terdekatnya, [[tulium]] dan [[lutesium]], yang terdapat dalam konsentrat yang sama pada kadar masing-masing sekitar 0,5%. Produksi iterbium dunia hanya sekitar 50 ton per tahun, mencerminkan bahwa aplikasi komersialnya hanya sedikit. Sejumlah kecil iterbium digunakan sebagai [[dopan]] dalam [[Garnet aluminium itrium#Yb:YAG|laser Yb:YAG]], sebuah [[laser keadaan padat]] di mana iterbium adalah unsur yang mengalami [[emisi terstimulasi]] dari [[radiasi elektromagnetik]]. | |||
Iterbium sering kali merupakan pengganti yang paling umum dalam mineral [[itrium]]. Dalam sangat sedikit kasus/kejadian yang diketahui, iterbium mendominasi itrium, seperti, misalnya, dalam [[xenotim]]-(Yb). Sebuah laporan mengenai iterbium asli dari regolit Bulan telah diketahui. | Iterbium sering kali merupakan pengganti yang paling umum dalam mineral [[itrium]]. Dalam sangat sedikit kasus/kejadian yang diketahui, iterbium mendominasi itrium, seperti, misalnya, dalam [[xenotim]]-(Yb). Sebuah laporan mengenai iterbium asli dari regolit Bulan telah diketahui.<ref>Hudson Institute of Mineralogy. [https://www.mindat.org/min-41858.html Mindat.org]. ''www.mindat.org''. 1993–2018.</ref> | ||
==Produksi== | ==Produksi== | ||
Pemisahan iterbium dari lantanida lainnya relatif sulit karena sifatnya yang mirip. Alhasil, prosesnya memakan waktu yang lumayan lama. Pertama, mineral seperti [[monasit]] atau [[xenotim]] dilarutkan ke dalam berbagai asam, seperti [[asam sulfat]]. Iterbium kemudian dapat dipisahkan dari lantanida lain meliputi [[pertukaran ion]], seperti halnya lantanida lainnya. Larutannya kemudian diterapkan pada [[resin]], yang mengikat lantanida berbeda dalam hal yang berbeda. Ini kemudian dilarutkan menggunakan [[pengelatan|zat pengompleks]], dan karena perbedaan jenis ikatan yang ditunjukkan oleh lantanida yang berbeda, dimungkinkan untuk mengisolasi senyawa iterbium. | Pemisahan iterbium dari lantanida lainnya relatif sulit karena sifatnya yang mirip. Alhasil, prosesnya memakan waktu yang lumayan lama. Pertama, mineral seperti [[monasit]] atau [[xenotim]] dilarutkan ke dalam berbagai asam, seperti [[asam sulfat]]. Iterbium kemudian dapat dipisahkan dari lantanida lain meliputi [[pertukaran ion]], seperti halnya lantanida lainnya. Larutannya kemudian diterapkan pada [[resin]], yang mengikat lantanida berbeda dalam hal yang berbeda. Ini kemudian dilarutkan menggunakan [[pengelatan|zat pengompleks]], dan karena perbedaan jenis ikatan yang ditunjukkan oleh lantanida yang berbeda, dimungkinkan untuk mengisolasi senyawa iterbium.<ref>V. M. Gelis. ''Optimization of Separation of Ytterbium and Lutetium by Displacement Complexing Chromatography''. ''Russian Journal of Applied Chemistry''. 2005. Vol. 78 (9). hlm. 1420. doi:10.1007/s11167-005-0530-6.</ref><ref>H. Hubicka. ''Anion-Exchange Method for Separation of Ytterbium from Holmium and Erbium''. ''Hydrometallurgy''. 1997. Vol. 47. hlm. 127–136. doi:10.1016/S0304-386X(97)00040-6.</ref> | ||
Iterbium dipisahkan dari tanah jarang lainnya baik melalui pertukaran ion atau melalui pereduksian dengan natrium amalgam. Dalam metode reduksi, larutan asam penyangga dari tanah jarang trivalen diperlakukan dengan paduan natrium–raksa cair, yang akan mereduksi dan melarutkan Yb<sup>3+</sup>. Paduan tersebut kemudian diperlakukan dengan asam klorida. Logam iterbium diekstraksi dari larutan sebagai oksalat dan diubah menjadi oksida melalui pemanasan. Oksida tersebut direduksi menjadi logam dengan memanaskan [[lantanum]], [[aluminium]], [[serium]], atau [[zirkonium]] dalam vakum tinggi. Logam iterbium kemudian dimurnikan dengan sublimasi dan dikumpulkan di atas pelat yang terkondensasi. | Iterbium dipisahkan dari tanah jarang lainnya baik melalui pertukaran ion atau melalui pereduksian dengan natrium amalgam. Dalam metode reduksi, larutan asam penyangga dari tanah jarang trivalen diperlakukan dengan paduan natrium–raksa cair, yang akan mereduksi dan melarutkan Yb<sup>3+</sup>. Paduan tersebut kemudian diperlakukan dengan asam klorida. Logam iterbium diekstraksi dari larutan sebagai oksalat dan diubah menjadi oksida melalui pemanasan. Oksida tersebut direduksi menjadi logam dengan memanaskan [[lantanum]], [[aluminium]], [[serium]], atau [[zirkonium]] dalam vakum tinggi. Logam iterbium kemudian dimurnikan dengan sublimasi dan dikumpulkan di atas pelat yang terkondensasi.<ref>Pradyot Patnaik. [https://books.google.com/books?id=Xqj-TTzkvTEC&pg=PA243 Handbook of Inorganic Chemical Compounds]. McGraw-Hill. 2003. hlm. 973–975. ISBN 978-0-07-049439-8.</ref> | ||
==Senyawa== | ==Senyawa== | ||
Perilaku kimia iterbium mirip dengan [[lantanida]] lainnya. Sebagian besar senyawa iterbium ditemukan dalam keadaan oksidasi +3, dan garamnya dalam keadaan oksidasi ini hampir nirwarna. Seperti [[europium]], [[samarium]], dan [[tulium]], trihalida iterbium dapat direduksi menjadi dihalida dengan [[hidrogen]], debu [[seng]], atau dengan penambahan logam iterbium.<ref>Arnold F. Holleman. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho Lehrbuch der Anorganischen Chemie]. Walter de Gruyter. 1985. hlm. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho/page/1265 1265]–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.</ref> Keadaan oksidasi +2 hanya terjadi pada senyawa padat dan bereaksi dalam beberapa cara yang mirip dengan senyawa [[logam alkali tanah]]; misalnya, iterbium(II) oksida (YbO) menunjukkan struktur yang sama dengan [[Kapur tohor|kalsium oksida]] (CaO).<ref>Arnold F. Holleman. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho Lehrbuch der Anorganischen Chemie]. Walter de Gruyter. 1985. hlm. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho/page/1265 1265]–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.</ref> | |||
Perilaku kimia iterbium mirip dengan [[lantanida]] lainnya. Sebagian besar senyawa iterbium ditemukan dalam keadaan oksidasi +3, dan garamnya dalam keadaan oksidasi ini hampir nirwarna. Seperti [[europium]], [[samarium]], dan [[tulium]], trihalida iterbium dapat direduksi menjadi dihalida dengan [[hidrogen]], debu [[seng]], atau dengan penambahan logam iterbium. Keadaan oksidasi +2 hanya terjadi pada senyawa padat dan bereaksi dalam beberapa cara yang mirip dengan senyawa [[logam alkali tanah]]; misalnya, iterbium(II) oksida (YbO) menunjukkan struktur yang sama dengan [[Kapur tohor|kalsium oksida]] (CaO). | |||
===Halida=== | ===Halida=== | ||
Iterbium membentuk dihalida dan trihalida dengan [[halogen]] [[fluorin]], [[klorin]], [[bromin]], dan [[iodin]]. Iterbium dihalida rentan terhadap oksidasi menjadi iterbium trihalida pada suhu kamar dan akan terdisproporsionasi menjadi iterbium trihalida dan iterbium metalik pada suhu tinggi:<ref>Arnold F. Holleman. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho Lehrbuch der Anorganischen Chemie]. Walter de Gruyter. 1985. hlm. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho/page/1265 1265]–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.</ref> | |||
Iterbium membentuk dihalida dan trihalida dengan [[halogen]] [[fluorin]], [[klorin]], [[bromin]], dan [[iodin]]. Iterbium dihalida rentan terhadap oksidasi menjadi iterbium trihalida pada suhu kamar dan akan terdisproporsionasi menjadi iterbium trihalida dan iterbium metalik pada suhu tinggi: | |||
:3 YbX<sub>2</sub> → 2 YbX<sub>3</sub> + Yb (X = [[fluorin|F]], [[klorin|Cl]], [[bromin|Br]], [[iodin|I]]) | :3 YbX<sub>2</sub> → 2 YbX<sub>3</sub> + Yb (X = [[fluorin|F]], [[klorin|Cl]], [[bromin|Br]], [[iodin|I]]) | ||
Beberapa iterbium halida digunakan sebagai [[pereaksi kimia|reagen]] dalam [[sintesis organik]]. Misalnya, [[iterbium(III) klorida]] (YbCl<sub>3</sub>) adalah sebuah [[Asam dan basa Lewis#Asam Lewis|asam Lewis]] dan dapat digunakan sebagai [[katalisis|katalis]] dalam [[reaksi aldol|reaksi Aldol]] dan [[Reaksi Diels–Alder|Diels–Alder]]. [[Iterbium(II) iodida]] (YbI<sub>2</sub>) dapat digunakan, seperti [[samarium(II) iodida]], sebagai [[reduktor|zat pereduksi]] untuk [[reaksi penggandengan|reaksi kopling]]. [[Iterbium(III) fluorida]] (YbF<sub>3</sub>) digunakan sebagai [[Restorasi gigi|pengisi gigi]] yang lengai dan tidak beracun karena ia akan melepaskan ion [[fluorida]] secara terus-menerus, yang baik untuk kesehatan gigi, dan juga merupakan [[Agen radiokontras|agen kontras sinar-X]] yang baik. | Beberapa iterbium halida digunakan sebagai [[pereaksi kimia|reagen]] dalam [[sintesis organik]]. Misalnya, [[iterbium(III) klorida]] (YbCl<sub>3</sub>) adalah sebuah [[Asam dan basa Lewis#Asam Lewis|asam Lewis]] dan dapat digunakan sebagai [[katalisis|katalis]] dalam [[reaksi aldol|reaksi Aldol]]<ref>S. Lou. [https://archive.org/details/american-chemical-society-journal_2004-09-22_126_37/page/11440 Decarboxylative Aldol Reactions of Allyl β-Keto Esters via Heterobimetallic Catalysis]. ''Journal of the American Chemical Society''. 2004. Vol. 126 (37). hlm. 11440–11441. doi:10.1021/ja045981k.</ref> dan [[Reaksi Diels–Alder|Diels–Alder]].<ref>X. Fang. [https://zenodo.org/record/1259721 Ytterbium Trichloride-Catalyzed Allylation of Aldehydes with Allyltrimethylsilane]. ''Tetrahedron Letters''. 2000. Vol. 41 (4). hlm. 447. doi:10.1016/S0040-4039(99)02090-0.</ref> [[Iterbium(II) iodida]] (YbI<sub>2</sub>) dapat digunakan, seperti [[samarium(II) iodida]], sebagai [[reduktor|zat pereduksi]] untuk [[reaksi penggandengan|reaksi kopling]].<ref>P. Girard. ''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''. 1980. Vol. 102 (8). hlm. 2693. doi:10.1021/ja00528a029.</ref> [[Iterbium(III) fluorida]] (YbF<sub>3</sub>) digunakan sebagai [[Restorasi gigi|pengisi gigi]] yang lengai dan tidak beracun karena ia akan melepaskan ion [[fluorida]] secara terus-menerus, yang baik untuk kesehatan gigi, dan juga merupakan [[Agen radiokontras|agen kontras sinar-X]] yang baik.<ref>Enghag, Per (2004). ''Encyclopedia of the elements: technical data, history, processing, applications.'' John Wiley & Sons, , [https://books.google.com/books?id=aff7sEea39EC&pg=PA448 hlm. 448].</ref> | ||
===Oksida=== | ===Oksida=== | ||
Iterbium akan bereaksi dengan oksigen untuk membentuk [[iterbium(III) oksida]] (Yb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>), yang mengkristal dalam struktur "sesquioksida tipe-C tanah jarang" yang terkait dengan struktur [[fluorit]] dengan seperempat anion dihilangkan, menghasilkan atom iterbium dalam dua koordinat enam (nonoktahedron) yang berbeda lingkungan. Iterbium(III) oksida dapat direduksi menjadi [[iterbium(II) oksida]] (YbO) dengan iterbium elemental, yang mengkristal dalam struktur yang sama dengan [[natrium klorida]]. | Iterbium akan bereaksi dengan oksigen untuk membentuk [[iterbium(III) oksida]] (Yb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>), yang mengkristal dalam struktur "sesquioksida tipe-C tanah jarang" yang terkait dengan struktur [[fluorit]] dengan seperempat anion dihilangkan, menghasilkan atom iterbium dalam dua koordinat enam (nonoktahedron) yang berbeda lingkungan.<ref>Wells A.F. (1984) ''Structural Inorganic Chemistry'' 5th edition, Oxford Science Publications,</ref> Iterbium(III) oksida dapat direduksi menjadi [[iterbium(II) oksida]] (YbO) dengan iterbium elemental, yang mengkristal dalam struktur yang sama dengan [[natrium klorida]].<ref>Arnold F. Holleman. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho Lehrbuch der Anorganischen Chemie]. Walter de Gruyter. 1985. hlm. [https://archive.org/details/lehrbuchderanorg0000afho/page/1265 1265]–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.</ref> | ||
===Borida=== | ===Borida=== | ||
Iterbium dodekaborida (YbB<sub>12</sub>) adalah bahan kristal yang telah dipelajari untuk memahami berbagai sifat elektronik dan struktural dari banyak zat kimia terkait. Ia merupakan sebuah [[insulator Kondo]]. Ia juga merupakan sebuah [[bahan kuantum]]; dalam kondisi normal, bagian dalam dari kristal curah ini adalah [[Insulator listrik|insulator]] sedangkan permukaannya sangat [[penghantar listrik|konduktif]]. Di antara semua [[logam tanah jarang|unsur tanah jarang]], iterbium adalah salah satu dari sedikit yang dapat membentuk dodekaborida yang stabil, sebuah sifat yang dikaitkan dengan jari-jari atomnya yang relatif kecil. | Iterbium dodekaborida (YbB<sub>12</sub>) adalah bahan kristal yang telah dipelajari untuk memahami berbagai sifat elektronik dan struktural dari banyak zat kimia terkait. Ia merupakan sebuah [[insulator Kondo]].<ref>T. S. Al'tshuler. ''On the nature of the energy gap in ytterbium dodecaboride YbB 12''. ''Physics of the Solid State''. 2002. Vol. 44 (8). hlm. 1532–1535. doi:10.1134/1.1501353.</ref> Ia juga merupakan sebuah [[bahan kuantum]]; dalam kondisi normal, bagian dalam dari kristal curah ini adalah [[Insulator listrik|insulator]] sedangkan permukaannya sangat [[penghantar listrik|konduktif]].<ref>Z. Xiang. [https://archive.org/details/science_2018-10-05_362_6410/page/65 Quantum oscillations of electrical resistivity in an insulator]. ''Science''. 2018. Vol. 362 (6410). hlm. 65–69. doi:10.1126/science.aap9607.</ref> Di antara semua [[logam tanah jarang|unsur tanah jarang]], iterbium adalah salah satu dari sedikit yang dapat membentuk dodekaborida yang stabil, sebuah sifat yang dikaitkan dengan jari-jari atomnya yang relatif kecil.<ref>1 S. J. La Placa. [https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc1255841/ Ytterbium and terbium dodecaborides]. ''Acta Crystallographica''. 1963. Vol. 16 (11). hlm. 1182. doi:10.1107/S0365110X63003108.</ref> | ||
==Sejarah== | ==Sejarah== | ||
Iterbium [[penemuan unsur kimia|ditemukan]] oleh kimiawan Swiss [[Jean Charles Galissard de Marignac]] pada tahun 1878. Saat memeriksa sampel [[gadolinit]], Marignac menemukan komponen baru di tanah yang kemudian dikenal sebagai [[Erbium(III) oksida|erbia]], dan dia menamainya iterbia, dari [[Ytterby]], sebuah desa di [[Swedia]] di dekat tempat dia menemukan komponen erbium baru. Marignac menduga bahwa iterbia adalah senyawa dari unsur baru yang disebutnya "iterbium".<ref>Emsley, John. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements]. Oxford University Press. 2003. hlm. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/492 492]–494. ISBN 978-0-19-850340-8.</ref><ref>Enghag, Per (2004). ''Encyclopedia of the elements: technical data, history, processing, applications.'' John Wiley & Sons, , [https://books.google.com/books?id=aff7sEea39EC&pg=PA448 hlm. 448].</ref><ref>Mary Elvira Weeks. [https://archive.org/details/discoveryoftheel002045mbp The discovery of the elements]. Journal of Chemical Education. 1956.</ref><ref>Mary Elvira Weeks. ''The discovery of the elements. XVI. The rare earth elements''. ''Journal of Chemical Education''. Oktober 1932. Vol. 9 (10). hlm. 1751. doi:10.1021/ed009p1751.</ref><ref>[https://www.rsc.org/periodic-table/element/70/ytterbium Ytterbium]. ''Royal Society of Chemistry''. 2020.</ref> | |||
Pada tahun 1907, kimiawan Prancis [[Georges Urbain]] memisahkan iterbia Marignac menjadi dua komponen: neoiterbia dan lutecia. Neoiterbia kemudian dikenal sebagai unsur iterbium, dan lutecia dikenal sebagai unsur [[lutesium]]. Kimiawan Austria [[Carl Auer von Welsbach]] secara terpisah mengisolasi unsur-unsur ini dari iterbia pada waktu yang hampir bersamaan, tetapi dia menyebutnya aldebaranium dan kasiopeium;<ref>Emsley, John. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements]. Oxford University Press. 2003. hlm. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/492 492]–494. ISBN 978-0-19-850340-8.</ref> kimiawan Amerika [[Charles James (kimiawan)|Charles James]] juga secara terpisah mengisolasi unsur-unsur ini pada waktu yang hampir bersamaan.<ref>[http://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/earthelements.html of Rare Earth Elements by Charles James]. ''National Historic Chemical Landmarks''. American Chemical Society.</ref> Urbain dan Welsbach saling menuduh menerbitkan hasil berdasarkan pihak lain.<ref>Urbain, M.G. [http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3099v/f759.table Un nouvel élément, le lutécium, résultant du dédoublement de l'ytterbium de Marignac]. ''Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences''. 1908. Vol. 145. hlm. 759–762.</ref><ref>G. Urbain. [https://zenodo.org/record/1859372 Lutetium und Neoytterbium oder Cassiopeium und Aldebaranium – Erwiderung auf den Artikel des Herrn Auer v. Welsbach]. ''Monatshefte für Chemie''. 1909. Vol. 31 (10). hlm. 1. doi:10.1007/BF01530262.</ref><ref>Carl A. von Welsbach. [https://zenodo.org/record/2348610 Die Zerlegung des Ytterbiums in seine Elemente]. ''Monatshefte für Chemie''. 1908. Vol. 29 (2). hlm. 181–225. doi:10.1007/BF01558944.</ref> Komisi Massa Atom, yang terdiri dari [[Frank Wigglesworth Clarke]], [[Wilhelm Ostwald]], yang kemudian bertanggung jawab atas pemberian nama unsur baru, menyelesaikan perselisihan pada tahun 1909 dengan memberikan prioritas kepada Urbain dan mengadopsi namanya sebagai nama resmi, berdasarkan pada fakta bahwa pemisahan lutesium dari iterbium Marignac pertama kali dijelaskan oleh Urbain.<ref>Urbain, M.G. [http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3099v/f759.table Un nouvel élément, le lutécium, résultant du dédoublement de l'ytterbium de Marignac]. ''Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences''. 1908. Vol. 145. hlm. 759–762.</ref> Setelah nama Urbain dikenali, nama neoiterbium dikembalikan menjadi iterbium. | |||
Pada tahun 1907, kimiawan Prancis [[Georges Urbain]] memisahkan iterbia Marignac menjadi dua komponen: neoiterbia dan lutecia. Neoiterbia kemudian dikenal sebagai unsur iterbium, dan lutecia dikenal sebagai unsur [[lutesium]]. Kimiawan Austria [[Carl Auer von Welsbach]] secara terpisah mengisolasi unsur-unsur ini dari iterbia pada waktu yang hampir bersamaan, tetapi dia menyebutnya aldebaranium dan kasiopeium; kimiawan Amerika [[Charles James (kimiawan)|Charles James]] juga secara terpisah mengisolasi unsur-unsur ini pada waktu yang hampir bersamaan. Urbain dan Welsbach saling menuduh menerbitkan hasil berdasarkan pihak lain. Komisi Massa Atom, yang terdiri dari [[Frank Wigglesworth Clarke]], [[Wilhelm Ostwald]], yang kemudian bertanggung jawab atas pemberian nama unsur baru, menyelesaikan perselisihan pada tahun 1909 dengan memberikan prioritas kepada Urbain dan mengadopsi namanya sebagai nama resmi, berdasarkan pada fakta bahwa pemisahan lutesium dari iterbium Marignac pertama kali dijelaskan oleh Urbain. Setelah nama Urbain dikenali, nama neoiterbium dikembalikan menjadi iterbium. | |||
Sifat kimia dan fisik iterbium tidak dapat ditentukan dengan tepat hingga tahun 1953, ketika logam iterbium pertama yang hampir murni diproduksi dengan menggunakan proses [[pertukaran ion]]. Harga iterbium relatif stabil antara tahun 1953 dan 1998 pada sekitar AS$1.000/kg. | Sifat kimia dan fisik iterbium tidak dapat ditentukan dengan tepat hingga tahun 1953, ketika logam iterbium pertama yang hampir murni diproduksi dengan menggunakan proses [[pertukaran ion]].<ref>Emsley, John. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements]. Oxford University Press. 2003. hlm. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/492 492]–494. ISBN 978-0-19-850340-8.</ref> Harga iterbium relatif stabil antara tahun 1953 dan 1998 pada sekitar AS$1.000/kg.<ref>Hedrick, James B. [http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/740798.pdf Rare-Earth Metals]. USGS.</ref> | ||
==Aplikasi== | ==Aplikasi== | ||
===Sumber sinar gama=== | ===Sumber sinar gama=== | ||
[[Isotop]] <sup>169</sup>Yb (dengan [[waktu paruh]] 32 hari), yang dibuat bersama dengan isotop <sup>175</sup>Yb berumur pendek (waktu paruh 4,2 hari) melalui [[pengaktifan neutron|aktivasi neutron]] selama [[iradiasi]] iterbium dalam [[reaktor nuklir]], telah digunakan sebagai sumber [[radiasi]] dalam mesin [[sinar-X]] portabel. Seperti sinar-X, [[sinar gama]] yang dipancarkan oleh sumber akan melewati jaringan lunak tubuh, tetapi terhalang oleh tulang dan bahan padat lainnya. Jadi, sampel kecil <sup>169</sup>Yb (yang memancarkan sinar gama) akan bertindak seperti mesin sinar-X kecil yang berguna untuk [[radiografi]] objek kecil. Eksperimen menunjukkan bahwa radiografi yang diambil dengan sumber <sup>169</sup>Yb kira-kira setara dengan yang diambil dengan sinar-X yang memiliki energi antara 250 dan 350 keV. <sup>169</sup>Yb juga digunakan dalam [[kedokteran nuklir]]. | [[Isotop]] <sup>169</sup>Yb (dengan [[waktu paruh]] 32 hari), yang dibuat bersama dengan isotop <sup>175</sup>Yb berumur pendek (waktu paruh 4,2 hari) melalui [[pengaktifan neutron|aktivasi neutron]] selama [[iradiasi]] iterbium dalam [[reaktor nuklir]], telah digunakan sebagai sumber [[radiasi]] dalam mesin [[sinar-X]] portabel. Seperti sinar-X, [[sinar gama]] yang dipancarkan oleh sumber akan melewati jaringan lunak tubuh, tetapi terhalang oleh tulang dan bahan padat lainnya. Jadi, sampel kecil <sup>169</sup>Yb (yang memancarkan sinar gama) akan bertindak seperti mesin sinar-X kecil yang berguna untuk [[radiografi]] objek kecil. Eksperimen menunjukkan bahwa radiografi yang diambil dengan sumber <sup>169</sup>Yb kira-kira setara dengan yang diambil dengan sinar-X yang memiliki energi antara 250 dan 350 keV. <sup>169</sup>Yb juga digunakan dalam [[kedokteran nuklir]].<ref>Halmshaw, R. [https://books.google.com/books?id=wJqBSA1exqoC Industrial radiology: theory and practice]. Springer. 1995. hlm. 168–169. ISBN 978-0-412-62780-4.</ref> | ||
===Jam atom stabilitas tinggi=== | ===Jam atom stabilitas tinggi=== | ||
Pada tahun 2013, jam iterbium memegang rekor stabilitas dengan detak yang stabil hingga kurang dari dua bagian dalam 1 kuintiliun (). Jam ini dikembangkan di [[Institut Standar dan Teknologi Nasional]] (NIST) yang mengandalkan sekitar 10.000 atom iterbium yang [[Pendinginan laser|didinginkan dengan laser]] hingga suhu 10 mikrokelvin (10 per sejuta derajat di atas [[nol mutlak]]) dan terperangkap dalam [[kisi optik]]—serangkaian sumur berbentuk panekuk yang terbuat dari sinar laser. Laser lain yang "berdetak" 518 triliun kali per detik memprovokasi transisi antara dua tingkat energi dalam atom. Jumlah atom yang banyak adalah kunci kestabilan jam yang tinggi. | Pada tahun 2013, jam iterbium memegang rekor stabilitas dengan detak yang stabil hingga kurang dari dua bagian dalam 1 kuintiliun ().<ref>NIST (22 Agustus 2013) [https://www.nist.gov/pml/div688/clock-082213.cfm Jam Atom Iterbium Menetapkan Rekor untuk Stabilitas].</ref> Jam ini dikembangkan di [[Institut Standar dan Teknologi Nasional]] (NIST) yang mengandalkan sekitar 10.000 atom iterbium yang [[Pendinginan laser|didinginkan dengan laser]] hingga suhu 10 mikrokelvin (10 per sejuta derajat di atas [[nol mutlak]]) dan terperangkap dalam [[kisi optik]]—serangkaian sumur berbentuk panekuk yang terbuat dari sinar laser. Laser lain yang "berdetak" 518 triliun kali per detik memprovokasi transisi antara dua tingkat energi dalam atom. Jumlah atom yang banyak adalah kunci kestabilan jam yang tinggi. | ||
Gelombang cahaya tampak akan berosilasi lebih cepat daripada gelombang mikro, sehingga jam optik bisa lebih akurat daripada [[jam atom]] [[sesium]]. [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt]] sedang mengerjakan beberapa jam optik semacam itu. Model dengan satu ion iterbium yang tertangkap dalam sebuah [[perangkap ion]] sangatlah akurat. Jam optik yang didasarkan padanya setara dengan 17 digit setelah titik desimal. | Gelombang cahaya tampak akan berosilasi lebih cepat daripada gelombang mikro, sehingga jam optik bisa lebih akurat daripada [[jam atom]] [[sesium]]. [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt]] sedang mengerjakan beberapa jam optik semacam itu. Model dengan satu ion iterbium yang tertangkap dalam sebuah [[perangkap ion]] sangatlah akurat. Jam optik yang didasarkan padanya setara dengan 17 digit setelah titik desimal.<ref>Peik, Ekkehard (1 Maret 2012). [https://www.ptb.de/cms/en/presseaktuelles/journals-magazines/ptb-news/ptb-news-ausgaben/archivederptb-news/ptb-news-2012/new-pendulum-for-the-ytterbium-clock.html "Pendulum" baru untuk jam iterbium]. ptb.de.</ref> | ||
Sepasang jam atom eksperimental berdasarkan atom iterbium di Institut Standar dan Teknologi Nasional telah mencetak rekor stabilitas. Fisikawan NIST melaporkan dalam Science Express edisi 22 Agustus 2013 bahwa detak jam iterbium stabil dalam waktu kurang dari dua bagian dalam 1 [[Daftar bilangan besar|kuintiliun]] (1 diikuti oleh 18 nol), kira-kira 10 kali lebih baik daripada hasil publikasi terbaik sebelumnya untuk jam atom lainnya. Jam ini akan akurat dalam satu detik untuk periode yang sebanding dengan usia alam semesta. | Sepasang jam atom eksperimental berdasarkan atom iterbium di Institut Standar dan Teknologi Nasional telah mencetak rekor stabilitas. Fisikawan NIST melaporkan dalam Science Express edisi 22 Agustus 2013 bahwa detak jam iterbium stabil dalam waktu kurang dari dua bagian dalam 1 [[Daftar bilangan besar|kuintiliun]] (1 diikuti oleh 18 nol), kira-kira 10 kali lebih baik daripada hasil publikasi terbaik sebelumnya untuk jam atom lainnya. Jam ini akan akurat dalam satu detik untuk periode yang sebanding dengan usia alam semesta.<ref>[http://phys.org/news/2013-08-nist-ytterbium-atomic-clocks-stability.html NIST ytterbium atomic clocks set record for stability]. ''Phys.org''. 22 Agustus 2013.</ref> | ||
===Doping baja nirkarat=== | ===Doping baja nirkarat=== | ||
Iterbium juga dapat digunakan sebagai [[dopan]] untuk membantu meningkatkan kehalusan butir, kekuatan, dan sifat mekanik [[baja nirkarat]] lainnya. Beberapa [[logam paduan|paduan]] iterbium jarang digunakan dalam [[kedokteran gigi]]. | Iterbium juga dapat digunakan sebagai [[dopan]] untuk membantu meningkatkan kehalusan butir, kekuatan, dan sifat mekanik [[baja nirkarat]] lainnya. Beberapa [[logam paduan|paduan]] iterbium jarang digunakan dalam [[kedokteran gigi]].<ref>Hammond, C. R. [https://archive.org/details/crchandbookofche0000unse_u9i8 The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics]. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.</ref><ref>Emsley, John. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements]. Oxford University Press. 2003. hlm. [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/492 492]–494. ISBN 978-0-19-850340-8.</ref> | ||
===Iterbium sebagai dopan media aktif=== | ===Iterbium sebagai dopan media aktif=== | ||
[[Ion]] Yb<sup>3+</sup> dapat digunakan sebagai [[doping (semikonduktor)|bahan doping]] pada [[media laser aktif]], khususnya pada [[laser keadaan padat]] dan [[laser serat berlapis ganda]]. Laser iterbium sangatlah efisien, memiliki masa pakai yang lama, dan dapat menghasilkan denyutan pendek; iterbium juga dapat dengan mudah dimasukkan ke dalam bahan yang digunakan untuk membuat laser. Laser iterbium umumnya memancar dalam pita 1,03–1,12 [[mikrometer|µm]] yang dipompa secara optik pada panjang gelombang 900 [[Nanometer|nm]]–1 µm, bergantung pada inang dan aplikasinya. [[Cacat kuantum]] kecil akan membuat iterbium menjadi dopan prospektif untuk laser dan [[Penskalaan daya laser|penskalaan daya]] yang efisien. | [[Ion]] Yb<sup>3+</sup> dapat digunakan sebagai [[doping (semikonduktor)|bahan doping]] pada [[media laser aktif]], khususnya pada [[laser keadaan padat]] dan [[laser serat berlapis ganda]]. Laser iterbium sangatlah efisien, memiliki masa pakai yang lama, dan dapat menghasilkan denyutan pendek; iterbium juga dapat dengan mudah dimasukkan ke dalam bahan yang digunakan untuk membuat laser.<ref>Eric Ostby. [https://thesis.library.caltech.edu/2284/4/03_Ch3_Ostby.pdf Photonic Whispering-Gallery Resonations in New Environments]. California Institute of Technology. 2009.</ref> Laser iterbium umumnya memancar dalam pita 1,03–1,12 [[mikrometer|µm]] yang dipompa secara optik pada panjang gelombang 900 [[Nanometer|nm]]–1 µm, bergantung pada inang dan aplikasinya. [[Cacat kuantum]] kecil akan membuat iterbium menjadi dopan prospektif untuk laser dan [[Penskalaan daya laser|penskalaan daya]] yang efisien.<ref>Grukh, Dmitrii A. ''Broadband Radiation Source Based on an Ytterbium-Doped Fibre With Fibre-Length-Distributed Pumping''. ''Quantum Electronics''. 2004. Vol. 34 (3). hlm. 247. doi:10.1070/QE2004v034n03ABEH002621.</ref> | ||
Kinetika eksitasi dalam bahan yang didoping iterbium cukup sederhana dan dapat dijelaskan dalam konsep [[Hubungan McCumber|penampang lintang efektif]]; untuk sebagian besar bahan laser yang didoping iterbium (seperti untuk banyak media penguatan yang dipompa secara optik lainnya), [[hubungan McCumber]] berlaku, meskipun penerapan pada [[material komposit|bahan komposit]] yang didoping iterbium sedang dibahas. | Kinetika eksitasi dalam bahan yang didoping iterbium cukup sederhana dan dapat dijelaskan dalam konsep [[Hubungan McCumber|penampang lintang efektif]]; untuk sebagian besar bahan laser yang didoping iterbium (seperti untuk banyak media penguatan yang dipompa secara optik lainnya), [[hubungan McCumber]] berlaku,<ref>Kouznetsov, D. ''Single-mode solid-state laser with short wide unstable cavity''. ''Journal of the Optical Society of America B''. 2005. Vol. 22 (8). hlm. 1605–1619. doi:10.1364/JOSAB.22.001605.</ref><ref>McCumber, D.E. ''Einstein Relations Connecting Broadband Emission and Absorption Spectra''. ''Physical Review B''. 1964. Vol. 136 (4A). hlm. 954–957. doi:10.1103/PhysRev.136.A954.</ref><ref>Becker, P.C. [https://archive.org/details/erbiumdopedfiber0000beck Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Theory]. Academic press. 1999.</ref> meskipun penerapan pada [[material komposit|bahan komposit]] yang didoping iterbium sedang dibahas.<ref>Kouznetsov, D. ''Comment on Efficient diode-pumped Yb:Gd 2 SiO 5 laser''. ''Applied Physics Letters''. 2007. Vol. 90 (6). hlm. 066101. doi:10.1063/1.2435309.</ref><ref>Zhao, Guangjun. ''Response to Comment on Efficient diode-pumped Yb:Gd 2 SiO 5 laser''. ''Applied Physics Letters''. 2007. Vol. 90 (6). hlm. 066103. doi:10.1063/1.2435314.</ref> | ||
Biasanya, iterbium konsentrasi rendahlah yang digunakan. Pada konsentrasi tinggi, bahan yang didoping iterbium menunjukkan [[penggelapan foto]] (serat kaca) atau bahkan peralihan ke emisi pita lebar (kristal dan keramik) alih-alih tindakan laser yang efisien. Efek ini mungkin terkait tidak hanya dengan panas berlebih, tetapi juga dengan kondisi [[kompensasi muatan]] pada konsentrasi ion iterbium yang tinggi. | Biasanya, iterbium konsentrasi rendahlah yang digunakan. Pada konsentrasi tinggi, bahan yang didoping iterbium menunjukkan [[penggelapan foto]]<ref>Koponen, Joona J. ''Measuring photodarkening from single-mode ytterbium doped silica fibers''. ''Optics Express''. 2006. Vol. 14 (24). hlm. 11539–11544. doi:10.1364/OE.14.011539.</ref> (serat kaca) atau bahkan peralihan ke emisi pita lebar<ref>Bisson, J.-F. ''Switching of Emissivity and Photoconductivity in Highly Doped Yb 3+ :Y 2 O 3 and Lu 2 O 3 Ceramics''. ''Applied Physics Letters''. 2007. Vol. 90 (20). hlm. 201901. doi:10.1063/1.2739318.</ref> (kristal dan keramik) alih-alih tindakan laser yang efisien. Efek ini mungkin terkait tidak hanya dengan panas berlebih, tetapi juga dengan kondisi [[kompensasi muatan]] pada konsentrasi ion iterbium yang tinggi.<ref>Sochinskii, N.V. [https://digital.csic.es/bitstream/10261/46803/1/ApplPhysLett_91_202112.pdf Effect of Yb concentration on the resistivity and lifetime of CdTe:Ge:Yb codoped crystals]. ''Applied Physics Letters''. 2007. Vol. 91 (20). hlm. 202112. doi:10.1063/1.2815644.</ref> | ||
Banyak kemajuan telah dibuat dalam laser penskalaan daya dan penguat yang diproduksi dengan serat optik yang didoping iterbium. Tingkat daya telah meningkat dari 1 kW karena kemajuan dalam komponen serta serat yang doping iterbium. Fabrikasi serat ber-NA Rendah dan Area Mode Besar (LMA) memungkinkan pencapaian kualitas pancaran yang hampir sempurna (M2<1,1) pada tingkat daya 1,5 kW hingga lebih besar dari 2 kW pada ~1064 nm dalam konfigurasi pita lebar. Serat LMA yang didoping iterbium juga memiliki keunggulan diameter bidang mode yang lebih besar, yang meniadakan dampak efek nonlinear seperti [[hamburan Brillouin]] terstimulasi dan [[hamburan Raman]] terstimulasi, yang membatasi pencapaian tingkat daya yang lebih tinggi, dan memberikan keunggulan berbeda dibandingkan mode tunggal serat yang didoping iterbium. | Banyak kemajuan telah dibuat dalam laser penskalaan daya dan penguat yang diproduksi dengan serat optik yang didoping iterbium. Tingkat daya telah meningkat dari 1 kW karena kemajuan dalam komponen serta serat yang doping iterbium. Fabrikasi serat ber-NA Rendah dan Area Mode Besar (LMA) memungkinkan pencapaian kualitas pancaran yang hampir sempurna (M2<1,1) pada tingkat daya 1,5 kW hingga lebih besar dari 2 kW pada ~1064 nm dalam konfigurasi pita lebar.<ref>Bryce Samson. ''Doped fibres: Rare-earth fibres power up''. ''Nature Photonics''. 2011. Vol. 5 (8). hlm. 466. doi:10.1038/nphoton.2011.170.</ref> Serat LMA yang didoping iterbium juga memiliki keunggulan diameter bidang mode yang lebih besar, yang meniadakan dampak efek nonlinear seperti [[hamburan Brillouin]] terstimulasi dan [[hamburan Raman]] terstimulasi, yang membatasi pencapaian tingkat daya yang lebih tinggi, dan memberikan keunggulan berbeda dibandingkan mode tunggal serat yang didoping iterbium. | ||
Untuk mencapai tingkat daya yang lebih tinggi dalam sistem serat berbasis iterbium, semua faktor serat harus dipertimbangkan. Ini hanya dapat dicapai melalui optimalisasi semua parameter serat iterbium, mulai dari kehilangan latar belakang inti hingga sifat geometris, untuk mengurangi kehilangan sambungan di dalam rongga. Penskalaan daya juga membutuhkan optimalisasi pencocokan serat pasif di dalam rongga optik. Optimalisasi kaca yang didoping iterbium itu sendiri melalui modifikasi kaca inang dari berbagai dopan juga berperan besar dalam mengurangi hilangnya latar belakang dari kaca, peningkatan efisiensi kemiringan serat, dan peningkatan kinerja penggelapan foto, yang semuanya berkontribusi pada peningkatan tingkat daya dalam sistem 1 µm. | Untuk mencapai tingkat daya yang lebih tinggi dalam sistem serat berbasis iterbium, semua faktor serat harus dipertimbangkan. Ini hanya dapat dicapai melalui optimalisasi semua parameter serat iterbium, mulai dari kehilangan latar belakang inti hingga sifat geometris, untuk mengurangi kehilangan sambungan di dalam rongga. Penskalaan daya juga membutuhkan optimalisasi pencocokan serat pasif di dalam rongga optik.<ref>[http://www.laserfocusworld.com/articles/print/volume-48/issue-01/features/matching-active-and-passive-fibers-improves-fiber-laser-performance.html/ Fiber for Fiber Lasers: Matching Active and Passive Fibers Improves Fiber Laser Performance]. Laser Focus World. 1 Januari 2012.</ref> Optimalisasi kaca yang didoping iterbium itu sendiri melalui modifikasi kaca inang dari berbagai dopan juga berperan besar dalam mengurangi hilangnya latar belakang dari kaca, peningkatan efisiensi kemiringan serat, dan peningkatan kinerja penggelapan foto, yang semuanya berkontribusi pada peningkatan tingkat daya dalam sistem 1 µm. | ||
===Qubit ion untuk komputasi kuantum=== | ===Qubit ion untuk komputasi kuantum=== | ||
Ion bermuatan <sup>171</sup>Yb<sup>+</sup> digunakan oleh berbagai kelompok akademik dan perusahaan sebagai [[qubit]] ion terperangkap untuk [[komputasi kuantum]]. [[Gerbang logika kuantum|Gerbang]] [[Keterkaitan kuantum|keterkaitan]], seperti [[gerbang Mølmer–Sørensen]], telah dicapai dengan mengatasi ion ini dengan laser denyutan [[Penguncian mode|mode-terkunci]]. | Ion bermuatan <sup>171</sup>Yb<sup>+</sup> digunakan oleh berbagai kelompok akademik dan perusahaan sebagai [[qubit]] ion terperangkap untuk [[komputasi kuantum]].<ref>S. Olmschenk. ''Manipulation and detection of a trapped Yb171 + hyperfine qubit''. ''Physical Review A''. November 2007. Vol. 76 (5). hlm. 052314. doi:10.1103/PhysRevA.76.052314.</ref><ref>[https://www.quantinuum.com/hardware Quantinuum Hardware]. ''www.quantinuum.com''.</ref><ref>[https://ionq.com/technology IonQ Our Trapped Ion Technology]. ''IonQ''.</ref> [[Gerbang logika kuantum|Gerbang]] [[Keterkaitan kuantum|keterkaitan]], seperti [[gerbang Mølmer–Sørensen]], telah dicapai dengan mengatasi ion ini dengan laser denyutan [[Penguncian mode|mode-terkunci]].<ref>D. Hayes. ''Entanglement of Atomic Qubits Using an Optical Frequency Comb''. ''Physical Review Letters''. April 2010. Vol. 104 (14). hlm. 140501. doi:10.1103/PhysRevLett.104.140501.</ref> | ||
===Lainnya=== | ===Lainnya=== | ||
Logam iterbium akan meningkatkan resistivitas listriknya saat mengalami tegangan tinggi. Sifat ini telah digunakan dalam pengukur tegangan untuk memantau deformasi tanah akibat gempa bumi dan ledakan. | Logam iterbium akan meningkatkan resistivitas listriknya saat mengalami tegangan tinggi. Sifat ini telah digunakan dalam pengukur tegangan untuk memantau deformasi tanah akibat gempa bumi dan ledakan.<ref>Gupta, C.K. [https://books.google.com/books?id=F0Bte_XhzoAC&pg=PA32 Extractive metallurgy of rare earths]. CRC Press. 2004. hlm. 32. ISBN 978-0-415-33340-5.</ref> | ||
Saat ini, iterbium sedang diteliti sebagai kemungkinan pengganti [[magnesium]] dalam muatan piroteknik kepadatan tinggi untuk [[suar (penangkalan)|suar umpan inframerah]] kinematik. Karena [[iterbium(III) oksida]] memiliki [[emisivitas]] yang jauh lebih tinggi dalam rentang inframerah daripada [[magnesium oksida]], intensitas pancaran yang lebih tinggi dapat diperoleh dengan muatan berbasis iterbium dibandingkan dengan yang umumnya berbasis [[magnesium/Teflon/Viton]] (MTV). | Saat ini, iterbium sedang diteliti sebagai kemungkinan pengganti [[magnesium]] dalam muatan piroteknik kepadatan tinggi untuk [[suar (penangkalan)|suar umpan inframerah]] kinematik. Karena [[iterbium(III) oksida]] memiliki [[emisivitas]] yang jauh lebih tinggi dalam rentang inframerah daripada [[magnesium oksida]], intensitas pancaran yang lebih tinggi dapat diperoleh dengan muatan berbasis iterbium dibandingkan dengan yang umumnya berbasis [[magnesium/Teflon/Viton]] (MTV).<ref>E. C. Koch. ''Metal-Fluorocarbon Pyrolants. XIV: High Density-High Performance Decoy Flare Compositions Based on Ytterbium/Polytetrafluoroethylene/Viton®''. ''Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie''. 2012. Vol. 638 (5). hlm. 721. doi:10.1002/zaac.201200036.</ref> | ||
==Pencegahan== | ==Pencegahan== | ||
Meskipun iterbium cukup stabil secara kimiawi, ia harus disimpan dalam wadah kedap udara dan dalam atmosfer lengai seperti kotak kering berisi nitrogen untuk melindunginya dari udara dan kelembapan. Semua senyawa iterbium dikategorikan sebagai sangat [[toksisitas|beracun]], meskipun penelitian tampaknya menunjukkan bahwa bahayanya minimal. Namun, senyawa iterbium dapat menyebabkan iritasi pada kulit dan mata manusia, dan beberapa mungkin bersifat [[teratologi|teratogenik]]. Debu metalik iterbium dapat terbakar secara spontan, dan asap yang dihasilkannya berbahaya. Api iterbium tidak dapat dipadamkan menggunakan air, dan hanya alat [[pemadam api]] kelas D bahan kimia kering yang dapat memadamkannya. | Meskipun iterbium cukup stabil secara kimiawi, ia harus disimpan dalam wadah kedap udara dan dalam atmosfer lengai seperti kotak kering berisi nitrogen untuk melindunginya dari udara dan kelembapan.<ref>M. Ganesan. [https://figshare.com/articles/Effect_of_the_Alkali-Metal_Cation_on_the_Bonding_Mode_of_2_5-Dimethylpyrrole_in_Divalent_Samarium_and_Ytterbium_Complexes/3768606 Effect of the Alkali-Metal Cation on the Bonding Mode of 2,5-Dimethylpyrrole in Divalent Samarium and Ytterbium Complexes]. ''Organometallics''. 2002. Vol. 21 (8). hlm. 1707. doi:10.1021/om0109915.</ref> Semua senyawa iterbium dikategorikan sebagai sangat [[toksisitas|beracun]], meskipun penelitian tampaknya menunjukkan bahwa bahayanya minimal. Namun, senyawa iterbium dapat menyebabkan iritasi pada kulit dan mata manusia, dan beberapa mungkin bersifat [[teratologi|teratogenik]].<ref>Gale, T.F. ''The Embryotoxicity of Ytterbium Chloride in Golden Hamsters''. ''Teratology''. 1975. Vol. 11 (3). hlm. 289–95. doi:10.1002/tera.1420110308.</ref> Debu metalik iterbium dapat terbakar secara spontan,<ref>V. G. Ivanov. ''High-Temperature Oxidation and Spontaneous Combustion of Rare-Earth Metal Powders''. ''Combustion, Explosion, and Shock Waves''. 1985. Vol. 21 (6). hlm. 656. doi:10.1007/BF01463665.</ref> dan asap yang dihasilkannya berbahaya. Api iterbium tidak dapat dipadamkan menggunakan air, dan hanya alat [[pemadam api]] kelas D bahan kimia kering yang dapat memadamkannya.<ref>[http://www.espi-metals.com/msds%27s/ytterbium.htm Material safety data sheet]. ''espi-metals.com''.</ref> | ||
==Bacaan lebih lanjut== | ==Bacaan lebih lanjut== | ||
*''Guide to the Elements – Revised Edition'', Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) | *''Guide to the Elements – Revised Edition'', Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) | ||
==Pranala luar== | ==Pranala luar== | ||
* [http://education.jlab.org/itselemental/ele070.html It's Elemental – Ytterbium] | * [http://education.jlab.org/itselemental/ele070.html It's Elemental – Ytterbium] | ||
* | * | ||
* [https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-3-319-39193-9_144-2 Encyclopedia of Geochemistry - Ytterbium] | * [https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-3-319-39193-9_144-2 Encyclopedia of Geochemistry - Ytterbium] | ||
== Referensi == | |||
<references /> | |||
== Sumber dan atribusi == | |||
== | Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Iterbium&oldid=29461579 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29461579 (2026-07-15T11:36:37Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku. | ||
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 --> | |||
Revisi terkini sejak 26 Agustus 2026 22.59
Iterbium adalah sebuah unsur kimia dengan lambang Yb (dari Latin ytterbium) dan nomor atom 70. Iterbium adalah sebuah logam, unsur keempat belas dan kedua dari belakang dalam deret lantanida, yang menjadi dasar kestabilan relatif keadaan oksidasi +2-nya. Seperti lantanida lainnya, keadaan oksidasinya yang paling umum adalah +3, seperti pada oksida, halida, dan senyawa lainnya. Dalam larutan berair, seperti senyawa lantanida akhir lainnya, senyawa iterbium yang larut akan membentuk kompleks dengan sembilan molekul air. Karena konfigurasi elektron kulit tertutupnya, kepadatan, titik lebur, dan titik didihnya berbeda secara signifikan dari kebanyakan lantanida lainnya.
Pada tahun 1878, kimiawan Swiss Jean Charles Galissard de Marignac memisahkan tanah jarang "erbia" (komponen independen lainnya) yang dia disebut "iterbia", dari Ytterby, sebuah desa di Swedia dekat tempat di mana dia menemukan komponen erbium baru. Dia menduga bahwa iterbia adalah senyawa dari unsur baru yang dia sebut "iterbium" (secara total, empat unsur dinamai dari desa Ytterby, yang lainnya adalah itrium, terbium, dan erbium). Pada tahun 1907, tanah baru "lutecia" dipisahkan dari iterbia, dari mana unsur "lutecium" (sekarang lutesium) diekstraksi oleh Georges Urbain, Carl Auer von Welsbach, dan Charles James. Setelah beberapa diskusi, nama iterbium dari Marignac dipertahankan. Sampel logam yang relatif murni baru diperoleh pada tahun 1953. Saat ini, iterbium digunakan terutama sebagai dopan baja nirkarat atau media laser aktif, dan lebih jarang sebagai sumber sinar gama.
Iterbium alami adalah campuran dari tujuh isotop stabil, yang semuanya hadir pada konsentrasi 0,3 bagian per juta. Unsur ini ditambang di Tiongkok, Amerika Serikat, Brazil, dan India dalam bentuk mineral monasit, euksenit, dan xenotim. Konsentrasi iterbium yang rendah disebabkan karena ia hanya ditemukan di antara banyak unsur tanah jarang lainnya; apalagi, ia termasuk yang paling tidak berlimpah. Setelah diekstraksi dan disiapkan, iterbium agak berbahaya karena ia dapat menyebabkan iritasi mata dan kulit. Logam iterbium memiliki bahaya kebakaran dan ledakan.
Karakteristik
Sifat fisik
Iterbium adalah sebuah unsur kimia yang lunak, dapat ditempa, dan ulet yang menampilkan kilau keperakan cerah saat dalam bentuk murni. Ia adalah sebuah unsur tanah jarang, dan mudah larut oleh asam mineral kuat. Ia akan bereaksi secara lambat dengan air dingin dan teroksidasi perlahan ketika terpapar udara.[1]
Iterbium memiliki tiga alotrop yang diberi label menggunakan huruf Yunani alfa, beta, dan gama. Suhu transformasi mereka adalah −13 °C dan 795 °C,[2] meskipun suhu transformasi yang tepat bergantung pada tekanan dan tegangan.[3] Alotrop beta (6,966 g/cm3) eksis pada suhu kamar, dan memiliki struktur kristal kubus berpusat-muka. Alotrop gama (6,57 g/cm3) suhu tinggi memiliki struktur kristal kubus berpusat-badan.[4] Alotrop alfa (6.903 g/cm3) memiliki struktur kristal heksagon dan stabil pada suhu rendah.[5] Alotrop beta memiliki konduktivitas listrik metalik pada tekanan atmosfer normal, tetapi akan menjadi semikonduktor saat terkena tekanan sekitar 16.000 atmosfer (1,6 GPa). Resistivitas listriknya akan meningkat sepuluh kali lipat setelah kompresi hingga tekanan 39.000 atm (3,9 GPa), tetapi kemudian turun menjadi sekitar 10% dari resistivitas suhu kamarnya pada tekanan sekitar 40.000 atm (4,0 GPa).[6][7]
Berbeda dengan logam tanah jarang lainnya, yang biasanya memiliki sifat antiferomagnetik dan/atau feromagnetik pada suhu rendah, iterbium bersifat paramagnetik pada suhu di atas 1,0 kelvin.[8] Namun, alotrop alfanya bersifat diamagnetik.[9] Dengan titik lebur sebesar 824 °C dan titik didih sebesar 1196 °C, iterbium memiliki kisaran wujud cair terkecil dari semua logam (hanya 372 °C).[10]
Bertentangan dengan kebanyakan lantanida lainnya, yang memiliki kisi heksagon yang padat, iterbium mengkristal dalam sistem kubus berpusat-muka. Iterbium memiliki massa jenis sebesar 6,973 g/cm3, yang secara signifikan lebih rendah daripada lantanida tetangganya, tulium (9,32 g/cm3) dan lutesium (9,841 g/cm3). Titik lebur dan titik didihnya juga jauh lebih rendah daripada tulium dan lutesium. Hal ini disebabkan oleh konfigurasi elektron kulit tertutupnya ([Xe] 4f14 6s2), yang menyebabkan hanya dua elektron 6s yang tersedia untuk ikatan logam (berbeda dengan lantanida lain di mana tiga elektron tersedia) dan meningkatkan jari-jari logam iterbium.[11]
Sifat kimia
Logam iterbium akan mengusam secara perlahan bila terpapar udara, berubah menjadi rona emas atau cokelat. Iterbium yang terdispersi halus mudah teroksidasi bila terpapar udara dan di bawah oksigen. Campuran iterbium bubuk dengan politetrafluoroetilena atau heksakloroetana dapat terbakar dengan nyala hijau zamrud bercahaya.[12] Iterbium dapat bereaksi dengan hidrogen untuk membentuk berbagai hidrida nonstoikiometri. Iterbium larut perlahan dalam air, tetapi cepat dalam asam, membebaskan gas hidrogen.[13]
Iterbium cukup bersifat elektropositif, dan akan bereaksi secara lambat dengan air dingin dan cukup cepat dengan air panas untuk membentuk iterbium(III) hidroksida:[14]
- 2 Yb (s) + 6 H2O (l) → 2 Yb(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)
Iterbium dapat bereaksi dengan semua halogen:[15]
- 2 Yb (s) + 3 F2 (g) → 2 YbF3 (s) [putih]
- 2 Yb (s) + 3 Cl2 (g) → 2 YbCl3 (s) [putih]
- 2 Yb (s) + 3 Br2 (g) → 2 YbBr3 (s) [putih]
- 2 Yb (s) + 3 I2 (g) → 2 YbI3 (s) [putih]
Ion iterbium(III) dapat mengabsorpsi cahaya dalam rentang panjang gelombang inframerah dekat, tetapi tidak dalam cahaya tampak, sehingga iterbia, Yb2O3, berwarna putih dan garam iterbium juga nirwarna. Iterbium mudah larut dalam asam sulfat encer untuk membentuk larutan yang mengandung ion Yb(III) nirwarna, yang ada sebagai kompleks nonahidrat:[16]
- 2 Yb (s) + 3 H2SO4 (aq) + 18 (l) → 2 [Yb(H2O)9]3+ (aq) + 3 (aq) + 3 H2 (g)
Yb(II) vs. Yb(III)
Meskipun biasanya trivalen, iterbium dapat dengan mudah membentuk senyawa divalen. Perilaku ini tidak biasa untuk lantanida, yang hampir secara eksklusif membentuk senyawa dengan keadaan oksidasi +3. Keadaan +2 memiliki konfigurasi elektron valensi 4f14 karena kulit-f yang terisi penuh memberikan stabilitas lebih. Ion iterbium(II) berwarna kuning-hijau adalah zat pereduksi yang sangat kuat dan dapat menguraikan air, melepaskan gas hidrogen, sehingga hanya ion iterbium(III) nirwarna yang terjadi dalam larutan berair. Samarium dan tulium juga berperilaku seperti ini dalam keadaan +2, tetapi europium(II) bersifat stabil dalam larutan berair. Logam iterbium memiliki perilaku yang mirip dengan logam europium dan logam alkali tanah, larut dalam amonia untuk membentuk garam elektrida biru.[17]
Isotop
Iterbium alami terdiri dari tujuh isotop stabil: 168Yb, 170Yb, 171Yb, 172Yb, 173Yb, 174Yb, dan 176Yb, dengan 174Yb menjadi yang paling umum, dengan 31,8% dari kelimpahan alami. 27 radioisotop telah teramati, dengan yang paling stabil adalah 169Yb dengan waktu paruh 32,0 hari, 175Yb dengan waktu paruh 4,18 hari, dan 166Yb dengan waktu paruh 56,7 jam. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari dua jam, dan sebagian besar memiliki waktu paruh di bawah 20 menit. Iterbium juga memiliki 12 keadaan meta, dengan yang paling stabil adalah 169mYb (t1/2 46 detik).[18][19]
Isotop iterbium berkisar dalam berat atom mulai dari 147,9674 satuan massa atom (u) untuk 148Yb hingga 180,9562 u untuk 181Yb. Mode peluruhan utama isotop iterbium yang lebih ringan daripada isotop stabil yang paling melimpah, 174Yb, adalah penangkapan elektron, dan mode peluruhan utama untuk yang lebih berat dari 174Yb adalah peluruhan beta. Produk peluruhan utama isotop iterbium yang lebih ringan dari 174Yb adalah isotop tulium, dan produk peluruhan utama isotop iterbium yang lebih berat dari 174Yb adalah isotop lutesium.[20][21]
Keterjadian
Iterbium ditemukan bersama dengan unsur tanah jarang lainnya pada beberapa mineral langka. Ia paling sering diperoleh secara komersial dari pasir monasit (0,03% iterbium). Unsur ini juga ditemukan pada euksenit dan xenotim. Area penambangan utama berada di Tiongkok, Amerika Serikat, Brasil, India, Sri Lanka, dan Australia. Cadangan iterbium diperkirakan berjumlah satu juta ton. Iterbium biasanya sulit dipisahkan dari tanah jarang lainnya, tetapi teknik pertukaran ion dan ekstraksi pelarut yang dikembangkan pada pertengahan hingga akhir abad ke-20 telah menyederhanakan pemisahan. Senyawa iterbium jarang ditemukan dan belum terkarakterisasi dengan baik. Kelimpahan iterbium di kerak Bumi adalah sekitar 3 mg/kg.[22]
Sebagai lantanida bernomor genap, sesuai dengan aturan Oddo–Harkins, iterbium secara signifikan lebih melimpah daripada tetangga terdekatnya, tulium dan lutesium, yang terdapat dalam konsentrat yang sama pada kadar masing-masing sekitar 0,5%. Produksi iterbium dunia hanya sekitar 50 ton per tahun, mencerminkan bahwa aplikasi komersialnya hanya sedikit.[23] Sejumlah kecil iterbium digunakan sebagai dopan dalam laser Yb:YAG, sebuah laser keadaan padat di mana iterbium adalah unsur yang mengalami emisi terstimulasi dari radiasi elektromagnetik.[24]
Iterbium sering kali merupakan pengganti yang paling umum dalam mineral itrium. Dalam sangat sedikit kasus/kejadian yang diketahui, iterbium mendominasi itrium, seperti, misalnya, dalam xenotim-(Yb). Sebuah laporan mengenai iterbium asli dari regolit Bulan telah diketahui.[25]
Produksi
Pemisahan iterbium dari lantanida lainnya relatif sulit karena sifatnya yang mirip. Alhasil, prosesnya memakan waktu yang lumayan lama. Pertama, mineral seperti monasit atau xenotim dilarutkan ke dalam berbagai asam, seperti asam sulfat. Iterbium kemudian dapat dipisahkan dari lantanida lain meliputi pertukaran ion, seperti halnya lantanida lainnya. Larutannya kemudian diterapkan pada resin, yang mengikat lantanida berbeda dalam hal yang berbeda. Ini kemudian dilarutkan menggunakan zat pengompleks, dan karena perbedaan jenis ikatan yang ditunjukkan oleh lantanida yang berbeda, dimungkinkan untuk mengisolasi senyawa iterbium.[26][27]
Iterbium dipisahkan dari tanah jarang lainnya baik melalui pertukaran ion atau melalui pereduksian dengan natrium amalgam. Dalam metode reduksi, larutan asam penyangga dari tanah jarang trivalen diperlakukan dengan paduan natrium–raksa cair, yang akan mereduksi dan melarutkan Yb3+. Paduan tersebut kemudian diperlakukan dengan asam klorida. Logam iterbium diekstraksi dari larutan sebagai oksalat dan diubah menjadi oksida melalui pemanasan. Oksida tersebut direduksi menjadi logam dengan memanaskan lantanum, aluminium, serium, atau zirkonium dalam vakum tinggi. Logam iterbium kemudian dimurnikan dengan sublimasi dan dikumpulkan di atas pelat yang terkondensasi.[28]
Senyawa
Perilaku kimia iterbium mirip dengan lantanida lainnya. Sebagian besar senyawa iterbium ditemukan dalam keadaan oksidasi +3, dan garamnya dalam keadaan oksidasi ini hampir nirwarna. Seperti europium, samarium, dan tulium, trihalida iterbium dapat direduksi menjadi dihalida dengan hidrogen, debu seng, atau dengan penambahan logam iterbium.[29] Keadaan oksidasi +2 hanya terjadi pada senyawa padat dan bereaksi dalam beberapa cara yang mirip dengan senyawa logam alkali tanah; misalnya, iterbium(II) oksida (YbO) menunjukkan struktur yang sama dengan kalsium oksida (CaO).[30]
Halida
Iterbium membentuk dihalida dan trihalida dengan halogen fluorin, klorin, bromin, dan iodin. Iterbium dihalida rentan terhadap oksidasi menjadi iterbium trihalida pada suhu kamar dan akan terdisproporsionasi menjadi iterbium trihalida dan iterbium metalik pada suhu tinggi:[31]
Beberapa iterbium halida digunakan sebagai reagen dalam sintesis organik. Misalnya, iterbium(III) klorida (YbCl3) adalah sebuah asam Lewis dan dapat digunakan sebagai katalis dalam reaksi Aldol[32] dan Diels–Alder.[33] Iterbium(II) iodida (YbI2) dapat digunakan, seperti samarium(II) iodida, sebagai zat pereduksi untuk reaksi kopling.[34] Iterbium(III) fluorida (YbF3) digunakan sebagai pengisi gigi yang lengai dan tidak beracun karena ia akan melepaskan ion fluorida secara terus-menerus, yang baik untuk kesehatan gigi, dan juga merupakan agen kontras sinar-X yang baik.[35]
Oksida
Iterbium akan bereaksi dengan oksigen untuk membentuk iterbium(III) oksida (Yb2O3), yang mengkristal dalam struktur "sesquioksida tipe-C tanah jarang" yang terkait dengan struktur fluorit dengan seperempat anion dihilangkan, menghasilkan atom iterbium dalam dua koordinat enam (nonoktahedron) yang berbeda lingkungan.[36] Iterbium(III) oksida dapat direduksi menjadi iterbium(II) oksida (YbO) dengan iterbium elemental, yang mengkristal dalam struktur yang sama dengan natrium klorida.[37]
Borida
Iterbium dodekaborida (YbB12) adalah bahan kristal yang telah dipelajari untuk memahami berbagai sifat elektronik dan struktural dari banyak zat kimia terkait. Ia merupakan sebuah insulator Kondo.[38] Ia juga merupakan sebuah bahan kuantum; dalam kondisi normal, bagian dalam dari kristal curah ini adalah insulator sedangkan permukaannya sangat konduktif.[39] Di antara semua unsur tanah jarang, iterbium adalah salah satu dari sedikit yang dapat membentuk dodekaborida yang stabil, sebuah sifat yang dikaitkan dengan jari-jari atomnya yang relatif kecil.[40]
Sejarah
Iterbium ditemukan oleh kimiawan Swiss Jean Charles Galissard de Marignac pada tahun 1878. Saat memeriksa sampel gadolinit, Marignac menemukan komponen baru di tanah yang kemudian dikenal sebagai erbia, dan dia menamainya iterbia, dari Ytterby, sebuah desa di Swedia di dekat tempat dia menemukan komponen erbium baru. Marignac menduga bahwa iterbia adalah senyawa dari unsur baru yang disebutnya "iterbium".[41][42][43][44][45]
Pada tahun 1907, kimiawan Prancis Georges Urbain memisahkan iterbia Marignac menjadi dua komponen: neoiterbia dan lutecia. Neoiterbia kemudian dikenal sebagai unsur iterbium, dan lutecia dikenal sebagai unsur lutesium. Kimiawan Austria Carl Auer von Welsbach secara terpisah mengisolasi unsur-unsur ini dari iterbia pada waktu yang hampir bersamaan, tetapi dia menyebutnya aldebaranium dan kasiopeium;[46] kimiawan Amerika Charles James juga secara terpisah mengisolasi unsur-unsur ini pada waktu yang hampir bersamaan.[47] Urbain dan Welsbach saling menuduh menerbitkan hasil berdasarkan pihak lain.[48][49][50] Komisi Massa Atom, yang terdiri dari Frank Wigglesworth Clarke, Wilhelm Ostwald, yang kemudian bertanggung jawab atas pemberian nama unsur baru, menyelesaikan perselisihan pada tahun 1909 dengan memberikan prioritas kepada Urbain dan mengadopsi namanya sebagai nama resmi, berdasarkan pada fakta bahwa pemisahan lutesium dari iterbium Marignac pertama kali dijelaskan oleh Urbain.[51] Setelah nama Urbain dikenali, nama neoiterbium dikembalikan menjadi iterbium.
Sifat kimia dan fisik iterbium tidak dapat ditentukan dengan tepat hingga tahun 1953, ketika logam iterbium pertama yang hampir murni diproduksi dengan menggunakan proses pertukaran ion.[52] Harga iterbium relatif stabil antara tahun 1953 dan 1998 pada sekitar AS$1.000/kg.[53]
Aplikasi
Sumber sinar gama
Isotop 169Yb (dengan waktu paruh 32 hari), yang dibuat bersama dengan isotop 175Yb berumur pendek (waktu paruh 4,2 hari) melalui aktivasi neutron selama iradiasi iterbium dalam reaktor nuklir, telah digunakan sebagai sumber radiasi dalam mesin sinar-X portabel. Seperti sinar-X, sinar gama yang dipancarkan oleh sumber akan melewati jaringan lunak tubuh, tetapi terhalang oleh tulang dan bahan padat lainnya. Jadi, sampel kecil 169Yb (yang memancarkan sinar gama) akan bertindak seperti mesin sinar-X kecil yang berguna untuk radiografi objek kecil. Eksperimen menunjukkan bahwa radiografi yang diambil dengan sumber 169Yb kira-kira setara dengan yang diambil dengan sinar-X yang memiliki energi antara 250 dan 350 keV. 169Yb juga digunakan dalam kedokteran nuklir.[54]
Jam atom stabilitas tinggi
Pada tahun 2013, jam iterbium memegang rekor stabilitas dengan detak yang stabil hingga kurang dari dua bagian dalam 1 kuintiliun ().[55] Jam ini dikembangkan di Institut Standar dan Teknologi Nasional (NIST) yang mengandalkan sekitar 10.000 atom iterbium yang didinginkan dengan laser hingga suhu 10 mikrokelvin (10 per sejuta derajat di atas nol mutlak) dan terperangkap dalam kisi optik—serangkaian sumur berbentuk panekuk yang terbuat dari sinar laser. Laser lain yang "berdetak" 518 triliun kali per detik memprovokasi transisi antara dua tingkat energi dalam atom. Jumlah atom yang banyak adalah kunci kestabilan jam yang tinggi.
Gelombang cahaya tampak akan berosilasi lebih cepat daripada gelombang mikro, sehingga jam optik bisa lebih akurat daripada jam atom sesium. Physikalisch-Technische Bundesanstalt sedang mengerjakan beberapa jam optik semacam itu. Model dengan satu ion iterbium yang tertangkap dalam sebuah perangkap ion sangatlah akurat. Jam optik yang didasarkan padanya setara dengan 17 digit setelah titik desimal.[56]
Sepasang jam atom eksperimental berdasarkan atom iterbium di Institut Standar dan Teknologi Nasional telah mencetak rekor stabilitas. Fisikawan NIST melaporkan dalam Science Express edisi 22 Agustus 2013 bahwa detak jam iterbium stabil dalam waktu kurang dari dua bagian dalam 1 kuintiliun (1 diikuti oleh 18 nol), kira-kira 10 kali lebih baik daripada hasil publikasi terbaik sebelumnya untuk jam atom lainnya. Jam ini akan akurat dalam satu detik untuk periode yang sebanding dengan usia alam semesta.[57]
Doping baja nirkarat
Iterbium juga dapat digunakan sebagai dopan untuk membantu meningkatkan kehalusan butir, kekuatan, dan sifat mekanik baja nirkarat lainnya. Beberapa paduan iterbium jarang digunakan dalam kedokteran gigi.[58][59]
Iterbium sebagai dopan media aktif
Ion Yb3+ dapat digunakan sebagai bahan doping pada media laser aktif, khususnya pada laser keadaan padat dan laser serat berlapis ganda. Laser iterbium sangatlah efisien, memiliki masa pakai yang lama, dan dapat menghasilkan denyutan pendek; iterbium juga dapat dengan mudah dimasukkan ke dalam bahan yang digunakan untuk membuat laser.[60] Laser iterbium umumnya memancar dalam pita 1,03–1,12 µm yang dipompa secara optik pada panjang gelombang 900 nm–1 µm, bergantung pada inang dan aplikasinya. Cacat kuantum kecil akan membuat iterbium menjadi dopan prospektif untuk laser dan penskalaan daya yang efisien.[61]
Kinetika eksitasi dalam bahan yang didoping iterbium cukup sederhana dan dapat dijelaskan dalam konsep penampang lintang efektif; untuk sebagian besar bahan laser yang didoping iterbium (seperti untuk banyak media penguatan yang dipompa secara optik lainnya), hubungan McCumber berlaku,[62][63][64] meskipun penerapan pada bahan komposit yang didoping iterbium sedang dibahas.[65][66]
Biasanya, iterbium konsentrasi rendahlah yang digunakan. Pada konsentrasi tinggi, bahan yang didoping iterbium menunjukkan penggelapan foto[67] (serat kaca) atau bahkan peralihan ke emisi pita lebar[68] (kristal dan keramik) alih-alih tindakan laser yang efisien. Efek ini mungkin terkait tidak hanya dengan panas berlebih, tetapi juga dengan kondisi kompensasi muatan pada konsentrasi ion iterbium yang tinggi.[69]
Banyak kemajuan telah dibuat dalam laser penskalaan daya dan penguat yang diproduksi dengan serat optik yang didoping iterbium. Tingkat daya telah meningkat dari 1 kW karena kemajuan dalam komponen serta serat yang doping iterbium. Fabrikasi serat ber-NA Rendah dan Area Mode Besar (LMA) memungkinkan pencapaian kualitas pancaran yang hampir sempurna (M2<1,1) pada tingkat daya 1,5 kW hingga lebih besar dari 2 kW pada ~1064 nm dalam konfigurasi pita lebar.[70] Serat LMA yang didoping iterbium juga memiliki keunggulan diameter bidang mode yang lebih besar, yang meniadakan dampak efek nonlinear seperti hamburan Brillouin terstimulasi dan hamburan Raman terstimulasi, yang membatasi pencapaian tingkat daya yang lebih tinggi, dan memberikan keunggulan berbeda dibandingkan mode tunggal serat yang didoping iterbium.
Untuk mencapai tingkat daya yang lebih tinggi dalam sistem serat berbasis iterbium, semua faktor serat harus dipertimbangkan. Ini hanya dapat dicapai melalui optimalisasi semua parameter serat iterbium, mulai dari kehilangan latar belakang inti hingga sifat geometris, untuk mengurangi kehilangan sambungan di dalam rongga. Penskalaan daya juga membutuhkan optimalisasi pencocokan serat pasif di dalam rongga optik.[71] Optimalisasi kaca yang didoping iterbium itu sendiri melalui modifikasi kaca inang dari berbagai dopan juga berperan besar dalam mengurangi hilangnya latar belakang dari kaca, peningkatan efisiensi kemiringan serat, dan peningkatan kinerja penggelapan foto, yang semuanya berkontribusi pada peningkatan tingkat daya dalam sistem 1 µm.
Qubit ion untuk komputasi kuantum
Ion bermuatan 171Yb+ digunakan oleh berbagai kelompok akademik dan perusahaan sebagai qubit ion terperangkap untuk komputasi kuantum.[72][73][74] Gerbang keterkaitan, seperti gerbang Mølmer–Sørensen, telah dicapai dengan mengatasi ion ini dengan laser denyutan mode-terkunci.[75]
Lainnya
Logam iterbium akan meningkatkan resistivitas listriknya saat mengalami tegangan tinggi. Sifat ini telah digunakan dalam pengukur tegangan untuk memantau deformasi tanah akibat gempa bumi dan ledakan.[76]
Saat ini, iterbium sedang diteliti sebagai kemungkinan pengganti magnesium dalam muatan piroteknik kepadatan tinggi untuk suar umpan inframerah kinematik. Karena iterbium(III) oksida memiliki emisivitas yang jauh lebih tinggi dalam rentang inframerah daripada magnesium oksida, intensitas pancaran yang lebih tinggi dapat diperoleh dengan muatan berbasis iterbium dibandingkan dengan yang umumnya berbasis magnesium/Teflon/Viton (MTV).[77]
Pencegahan
Meskipun iterbium cukup stabil secara kimiawi, ia harus disimpan dalam wadah kedap udara dan dalam atmosfer lengai seperti kotak kering berisi nitrogen untuk melindunginya dari udara dan kelembapan.[78] Semua senyawa iterbium dikategorikan sebagai sangat beracun, meskipun penelitian tampaknya menunjukkan bahwa bahayanya minimal. Namun, senyawa iterbium dapat menyebabkan iritasi pada kulit dan mata manusia, dan beberapa mungkin bersifat teratogenik.[79] Debu metalik iterbium dapat terbakar secara spontan,[80] dan asap yang dihasilkannya berbahaya. Api iterbium tidak dapat dipadamkan menggunakan air, dan hanya alat pemadam api kelas D bahan kimia kering yang dapat memadamkannya.[81]
Bacaan lebih lanjut
- Guide to the Elements – Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998)
Pranala luar
Referensi
- ↑ Hammond, C. R. The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.
- ↑ Hammond, C. R. The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.
- ↑ E. Bucher. New First-Order Phase Transition in High-Purity Ytterbium Metal. Physical Review B. 1970. Vol. 2 (10). hlm. 3911. doi:10.1103/PhysRevB.2.3911.
- ↑ Hammond, C. R. The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.
- ↑ Arnold F. Holleman. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter. 1985. hlm. 1265–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ↑ Hammond, C. R. The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.
- ↑ Emsley, John. Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. 2003. hlm. 492–494. ISBN 978-0-19-850340-8.
- ↑ Jackson, M. (2000). "Magnetism of Rare Earth". The IRM quarterly 10(3): 1
- ↑ E. Bucher. New First-Order Phase Transition in High-Purity Ytterbium Metal. Physical Review B. 1970. Vol. 2 (10). hlm. 3911. doi:10.1103/PhysRevB.2.3911.
- ↑ Hammond, C. R. The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.
- ↑ Arnold F. Holleman. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter. 1985. hlm. 1265–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ↑ E. C. Koch. Combustion of Ytterbium Metal. Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 2012. Vol. 37. hlm. 9–11. doi:10.1002/prep.201100141.
- ↑ Arnold F. Holleman. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter. 1985. hlm. 1265–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ↑ Chemical reactions of Ytterbium. Webelements.
- ↑ Chemical reactions of Ytterbium. Webelements.
- ↑ Chemical reactions of Ytterbium. Webelements.
- ↑ Arnold F. Holleman. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter. 1985. hlm. 1265–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ↑ Nucleonica: Universal Nuclide Chart. Nucleonica. 2007–2011.
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ Nucleonica: Universal Nuclide Chart. Nucleonica. 2007–2011.
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ Emsley, John. Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. 2003. hlm. 492–494. ISBN 978-0-19-850340-8.
- ↑ Emsley, John. Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. 2003. hlm. 492–494. ISBN 978-0-19-850340-8.
- ↑ P. Lacovara. Room-Temperature Diode-Pumped Yb:YAG laser. Optics Letters. 1991. Vol. 16 (14). hlm. 1089–1091. doi:10.1364/OL.16.001089.
- ↑ Hudson Institute of Mineralogy. Mindat.org. www.mindat.org. 1993–2018.
- ↑ V. M. Gelis. Optimization of Separation of Ytterbium and Lutetium by Displacement Complexing Chromatography. Russian Journal of Applied Chemistry. 2005. Vol. 78 (9). hlm. 1420. doi:10.1007/s11167-005-0530-6.
- ↑ H. Hubicka. Anion-Exchange Method for Separation of Ytterbium from Holmium and Erbium. Hydrometallurgy. 1997. Vol. 47. hlm. 127–136. doi:10.1016/S0304-386X(97)00040-6.
- ↑ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill. 2003. hlm. 973–975. ISBN 978-0-07-049439-8.
- ↑ Arnold F. Holleman. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter. 1985. hlm. 1265–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ↑ Arnold F. Holleman. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter. 1985. hlm. 1265–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ↑ Arnold F. Holleman. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter. 1985. hlm. 1265–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ↑ S. Lou. Decarboxylative Aldol Reactions of Allyl β-Keto Esters via Heterobimetallic Catalysis. Journal of the American Chemical Society. 2004. Vol. 126 (37). hlm. 11440–11441. doi:10.1021/ja045981k.
- ↑ X. Fang. Ytterbium Trichloride-Catalyzed Allylation of Aldehydes with Allyltrimethylsilane. Tetrahedron Letters. 2000. Vol. 41 (4). hlm. 447. doi:10.1016/S0040-4039(99)02090-0.
- ↑ P. Girard. 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. 1980. Vol. 102 (8). hlm. 2693. doi:10.1021/ja00528a029.
- ↑ Enghag, Per (2004). Encyclopedia of the elements: technical data, history, processing, applications. John Wiley & Sons, , hlm. 448.
- ↑ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition, Oxford Science Publications,
- ↑ Arnold F. Holleman. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter. 1985. hlm. 1265–1279. ISBN 978-3-11-007511-3.
- ↑ T. S. Al'tshuler. On the nature of the energy gap in ytterbium dodecaboride YbB 12. Physics of the Solid State. 2002. Vol. 44 (8). hlm. 1532–1535. doi:10.1134/1.1501353.
- ↑ Z. Xiang. Quantum oscillations of electrical resistivity in an insulator. Science. 2018. Vol. 362 (6410). hlm. 65–69. doi:10.1126/science.aap9607.
- ↑ 1 S. J. La Placa. Ytterbium and terbium dodecaborides. Acta Crystallographica. 1963. Vol. 16 (11). hlm. 1182. doi:10.1107/S0365110X63003108.
- ↑ Emsley, John. Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. 2003. hlm. 492–494. ISBN 978-0-19-850340-8.
- ↑ Enghag, Per (2004). Encyclopedia of the elements: technical data, history, processing, applications. John Wiley & Sons, , hlm. 448.
- ↑ Mary Elvira Weeks. The discovery of the elements. Journal of Chemical Education. 1956.
- ↑ Mary Elvira Weeks. The discovery of the elements. XVI. The rare earth elements. Journal of Chemical Education. Oktober 1932. Vol. 9 (10). hlm. 1751. doi:10.1021/ed009p1751.
- ↑ Ytterbium. Royal Society of Chemistry. 2020.
- ↑ Emsley, John. Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. 2003. hlm. 492–494. ISBN 978-0-19-850340-8.
- ↑ of Rare Earth Elements by Charles James. National Historic Chemical Landmarks. American Chemical Society.
- ↑ Urbain, M.G. Un nouvel élément, le lutécium, résultant du dédoublement de l'ytterbium de Marignac. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences. 1908. Vol. 145. hlm. 759–762.
- ↑ G. Urbain. Lutetium und Neoytterbium oder Cassiopeium und Aldebaranium – Erwiderung auf den Artikel des Herrn Auer v. Welsbach. Monatshefte für Chemie. 1909. Vol. 31 (10). hlm. 1. doi:10.1007/BF01530262.
- ↑ Carl A. von Welsbach. Die Zerlegung des Ytterbiums in seine Elemente. Monatshefte für Chemie. 1908. Vol. 29 (2). hlm. 181–225. doi:10.1007/BF01558944.
- ↑ Urbain, M.G. Un nouvel élément, le lutécium, résultant du dédoublement de l'ytterbium de Marignac. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences. 1908. Vol. 145. hlm. 759–762.
- ↑ Emsley, John. Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. 2003. hlm. 492–494. ISBN 978-0-19-850340-8.
- ↑ Hedrick, James B. Rare-Earth Metals. USGS.
- ↑ Halmshaw, R. Industrial radiology: theory and practice. Springer. 1995. hlm. 168–169. ISBN 978-0-412-62780-4.
- ↑ NIST (22 Agustus 2013) Jam Atom Iterbium Menetapkan Rekor untuk Stabilitas.
- ↑ Peik, Ekkehard (1 Maret 2012). "Pendulum" baru untuk jam iterbium. ptb.de.
- ↑ NIST ytterbium atomic clocks set record for stability. Phys.org. 22 Agustus 2013.
- ↑ Hammond, C. R. The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. 2000. ISBN 978-0-8493-0481-1.
- ↑ Emsley, John. Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. 2003. hlm. 492–494. ISBN 978-0-19-850340-8.
- ↑ Eric Ostby. Photonic Whispering-Gallery Resonations in New Environments. California Institute of Technology. 2009.
- ↑ Grukh, Dmitrii A. Broadband Radiation Source Based on an Ytterbium-Doped Fibre With Fibre-Length-Distributed Pumping. Quantum Electronics. 2004. Vol. 34 (3). hlm. 247. doi:10.1070/QE2004v034n03ABEH002621.
- ↑ Kouznetsov, D. Single-mode solid-state laser with short wide unstable cavity. Journal of the Optical Society of America B. 2005. Vol. 22 (8). hlm. 1605–1619. doi:10.1364/JOSAB.22.001605.
- ↑ McCumber, D.E. Einstein Relations Connecting Broadband Emission and Absorption Spectra. Physical Review B. 1964. Vol. 136 (4A). hlm. 954–957. doi:10.1103/PhysRev.136.A954.
- ↑ Becker, P.C. Erbium-Doped Fiber Amplifiers: Fundamentals and Theory. Academic press. 1999.
- ↑ Kouznetsov, D. Comment on Efficient diode-pumped Yb:Gd 2 SiO 5 laser. Applied Physics Letters. 2007. Vol. 90 (6). hlm. 066101. doi:10.1063/1.2435309.
- ↑ Zhao, Guangjun. Response to Comment on Efficient diode-pumped Yb:Gd 2 SiO 5 laser. Applied Physics Letters. 2007. Vol. 90 (6). hlm. 066103. doi:10.1063/1.2435314.
- ↑ Koponen, Joona J. Measuring photodarkening from single-mode ytterbium doped silica fibers. Optics Express. 2006. Vol. 14 (24). hlm. 11539–11544. doi:10.1364/OE.14.011539.
- ↑ Bisson, J.-F. Switching of Emissivity and Photoconductivity in Highly Doped Yb 3+ :Y 2 O 3 and Lu 2 O 3 Ceramics. Applied Physics Letters. 2007. Vol. 90 (20). hlm. 201901. doi:10.1063/1.2739318.
- ↑ Sochinskii, N.V. Effect of Yb concentration on the resistivity and lifetime of CdTe:Ge:Yb codoped crystals. Applied Physics Letters. 2007. Vol. 91 (20). hlm. 202112. doi:10.1063/1.2815644.
- ↑ Bryce Samson. Doped fibres: Rare-earth fibres power up. Nature Photonics. 2011. Vol. 5 (8). hlm. 466. doi:10.1038/nphoton.2011.170.
- ↑ Fiber for Fiber Lasers: Matching Active and Passive Fibers Improves Fiber Laser Performance. Laser Focus World. 1 Januari 2012.
- ↑ S. Olmschenk. Manipulation and detection of a trapped Yb171 + hyperfine qubit. Physical Review A. November 2007. Vol. 76 (5). hlm. 052314. doi:10.1103/PhysRevA.76.052314.
- ↑ Quantinuum Hardware. www.quantinuum.com.
- ↑ IonQ Our Trapped Ion Technology. IonQ.
- ↑ D. Hayes. Entanglement of Atomic Qubits Using an Optical Frequency Comb. Physical Review Letters. April 2010. Vol. 104 (14). hlm. 140501. doi:10.1103/PhysRevLett.104.140501.
- ↑ Gupta, C.K. Extractive metallurgy of rare earths. CRC Press. 2004. hlm. 32. ISBN 978-0-415-33340-5.
- ↑ E. C. Koch. Metal-Fluorocarbon Pyrolants. XIV: High Density-High Performance Decoy Flare Compositions Based on Ytterbium/Polytetrafluoroethylene/Viton®. Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 2012. Vol. 638 (5). hlm. 721. doi:10.1002/zaac.201200036.
- ↑ M. Ganesan. Effect of the Alkali-Metal Cation on the Bonding Mode of 2,5-Dimethylpyrrole in Divalent Samarium and Ytterbium Complexes. Organometallics. 2002. Vol. 21 (8). hlm. 1707. doi:10.1021/om0109915.
- ↑ Gale, T.F. The Embryotoxicity of Ytterbium Chloride in Golden Hamsters. Teratology. 1975. Vol. 11 (3). hlm. 289–95. doi:10.1002/tera.1420110308.
- ↑ V. G. Ivanov. High-Temperature Oxidation and Spontaneous Combustion of Rare-Earth Metal Powders. Combustion, Explosion, and Shock Waves. 1985. Vol. 21 (6). hlm. 656. doi:10.1007/BF01463665.
- ↑ Material safety data sheet. espi-metals.com.
Sumber dan atribusi
Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29461579 (2026-07-15T11:36:37Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.