米拉Senthilingam

本周,元素喜欢与众不同。解释了Louise Natrajan报道。

路易丝Natrajan

皮门特尔和斯普拉特利在他们的书中有一段关于镧系元素的名言,了解化学出版于1971年:在水溶液中只有一个重要的氧化态,+3态。除了少数例外,它讲述了其他14种元素的整个无聊故事。”

如果你听过镧系元素系列的其他播客,我希望你会同意这是不对的。csgo必威大师赛然而,镧系元素最常见的氧化态确实是+3价态,镱,镧系元素或稀土系列中最后一个也是最小的元素是Pimentel和Sprately谈论的例外之一。镱也可以以+2价态存在;它的化合物是强大的还原剂,它能够将水还原为气体。

元素周期表- 70 -镱

来源:©Shutterstock

镱是以瑞典斯德哥尔摩附近的Ytterby镇命名的,是第四种以这个镇命名的元素,当然其他的都是而且.1878年,当时在日内瓦大学工作的瑞士化学家让·查尔斯·加利萨尔·德·马里尼亚克(Jean Charles Galissard de Marignac)分离出镱。它的发现可以追溯到氧化钇。当钇首次被发现时,没有人意识到它受到了其他稀土金属的污染。更早的1843年,从钇中提取出了铒和铽,然后从铒中分离出了镱。这是通过加热硝酸铒直至其分解,然后用水提取残渣以获得两种氧化物来实现的;一种红色粉末被鉴定为氧化铒,另一种白色粉末被命名为氧化镱。事实上,马里尼亚克的氧化镱也不是纯净的形式,几年后,乔治·乌尔本在1907年提取了氧化镱因为它的氧化物来自氧化镱。

镱是更常见的镧系元素之一,并不像它的稀土族名所暗示的那样稀有。事实上,它是地球上第43个最丰富的元素,其自然丰度比.在金属形态下,镱是一种明亮而有光泽的金属,具有延展性和延展性,比其他镧系金属更活泼,在空气中与之反应时迅速失去光泽氧气.已知有七种天然存在的镱同位素,其质量数从168到176不等。此外,还有十种已知的放射性同位素;这些同位素是不稳定的,在这个过程中会分解成其他的同位素并释放出辐射。尤其是镱169会发射伽马射线。伽马射线与x射线类似,它们可以穿过柔软的物质和组织,但会被骨骼等密度更大的物质阻挡。在这方面,少量的Yb-169已被用于便携式x光机,它不需要电力,比传统的x光机更容易携带,对小物体的放射摄影很有用!

Jean Charles Galissard de Marignac

资料来源:©巴黎国家学院Supérieure des Mines de Paris

Jean Charles Galissard de Marignac(1817-1894):瑞士化学家,1878年发现镱,1880年与人共同发现钆。

第二种有趣的可能性是在超级精确的原子钟中使用元素镱。同位素Yb-174有可能比电流更准确地记录时间黄金标准,这是喷泉钟每一亿年精确到一秒。这样大家就没有理由迟到了!

与所有的镧系元素一样,镱以三价离子Yb3+的形式存在于大多数化合物中。历史上唯一有商业用途的镱化合物是氧化镱(Yb2O3);这是用来制造合金和特殊类型的玻璃和陶瓷。然而,最近,一些掺杂镱和铒的材料可以用来将不可见的红外光转换成来自铒离子的绿光和/或红光;镱与铒离子协同作用,有效地与Er离子对话或“感知”Er离子的发射。这些特殊材料或荧光粉正被设计出来作为铽荧光粉用于防伪防伪油墨和纸币。不是把钞票放在紫外线下看安全编码,而是用红外线激光笔来显示铒的发光颜色,聪明吧?

铽化合物目前被用作生物和生物医学研究中的发光探针,但它们发射可见光。在研究界,发光的镱化合物在近红外线(约980 nm)发出光是目前的兴趣,正在开发用于替代发光探针。这意味着,不像Eu或Tb发出可见光,我们的眼睛是看不见的。人体组织在近红外线辐射下比在可见光下要透明得多,这意味着用近红外线成像可以获得更大的组织深度,从而为我们提供有关特定生物事件或过程的更详细信息。

镱也被用于一些激光系统,镱光纤激光放大器被发现在商业和工业应用中,它们被用于标记和雕刻。镱化合物能够吸收电磁波谱中近红外部分的光,在与太阳能电池耦合的设备中,近红外部分已被用于将辐射能转换为电能。此外,镱化合物通常是比镧系化合物更有效的催化剂。它们对许多有机转化都很有用,并且在化学工业中越来越多地使用。

这就是镱,它绝对是一种有趣而迷人的元素,用途广泛,如原子钟和太阳能电池,而且绝对不同于其他镧系元素。

米拉Senthilingam

不同的是它的用途范围。这是曼彻斯特大学的路易斯·纳特拉詹(Louise Natrajan)对镱独特化学性质的研究。下周,我们会讲到一种爆炸元素我将给出一种,你们可以猜猜它是以谁的名字命名的。

布莱恩·克莱格

当原子弹在1952年11月1日爆炸时,它产生了超过1000万吨TNT的爆炸威力——是长崎爆炸破坏力的500倍。这在很大程度上是一个试验装置——重量超过80吨,需要一个大约50英尺高的结构来支撑,这意味着它永远不可能部署——但它很好地证明了热核武器的能力。在那剧烈爆炸的瞬间,它产生了一种全新的元素。在那里的灰烬和烧焦的珊瑚残骸中,发现了几百个99号元素的原子,这种元素后来被称为99号元素

米拉Senthilingam

布莱恩·克莱格将在下周的元素中的化学.在那之前,我是Meera Senthilingam,感谢大家的收听。