روستایی برای دوستداران شیمی

برترین ها: ۱۰ عنصر شیمیایی زیر در چه چیزی مشترک هستند؟

ایتریم، ایتربیم، تربیم، اربیم، گادولینیم، تولیم، اسکاندیم، هولمیوم، دیسپروزیم، لوتیتیم

پاسخ این است که همه ده عنصر بالا از یک سنگ معدنی از معدنی در روستای کوچک ایتربی در جزیره سوئدی رزارو استخراج شده اند. همه این عناصر از عناصر کمیاب زمین هستند که این معنی را می‌دهد که جداسازی آن‌ها بسیار دشوار است. شیمیدان‌های زیادی پس از چندین دهه تحقیق توانستند همه آن‌ها را کشف کنند. حداقل چهار عنصر از عناصر زیر-ایتریم، اربیوم، تربیوم، ایتربیوم- باتوجه به نام روستا نامگذاری شده اند.

تاریخ علمی یتربی از سال ۱۷۸۷ آغاز شد، زمانی که شیمیدانی به نام کارل اکسل آرنیوس یک سنگ معدنی عجیب و به طرز غیرمعمولی سنگین را در یک معدن قدیمی در روستای سوئدی ایتربی کشف کرد. آرنیوس نام این سنگ جدید را ایتربیت گذاشت و نمونه‌های آن را برای شیمیدان‌های مختلف فرستاد تا آنالیز کنند به امید اینکه نشانه هایی از عنصر تازه کشف شده تنگستن داشته باشد. یوهان گادولین، شیمیدان فنلاندی اولین عنصر کمیاب زمین را در نمونه آرنیوس در سال ۱۷۸۹ شناسایی کرد. این عنصر ایتریوم نامگذاری شد. در سال بعد، ۹ عنصر دیگر نیز در این سنگ کشف شد. در سال ۱۸۴۳ کارل گوستاو موزاندر کشف کرد که این سنگ درواقع ترکیبی از سه اکسید فلزی است. از این‌ها دو عنصر جدید استخراج شد: تربیوم و اربیوم. چهارمین اکسید فلزی در سال ۱۸۷۸ توسط جین چارلز گالیسارد د. ماریگناک کشف شد که از آن عنصر ایتربیوم استخراج شد. از آنجا که تکنیک‌های پالایش بهبود می‌یافت، عناصر جدیدتر در این چهار اکسید کشف شد و شمار کلی عناصر استخراج شده از این سنگ را به ده رساند. یکی از این عناصر به نام گادولینیوم، به نام یوهان گادولین نامگذاری شد و خود سنگ ایتربیت نیز به افتخار گادولین سنگ گادولینیت نامگذاری شد. معدنی که سنگ از آن استخراج شد و اکنون متروکه است و همچنین برخی از خیابان‌های روستا نیز به نام این عناصر نامگذاری شده اند.

ایتریوم، اولین عنصر کمیاب زمین که توسط گادولین کشف شد، کاربرد مهمی در‌ای ای دی‌ها و فسفر دارد، به خصوص قرمز فسفری در لوله کاتدی صفحه نمایش تلویزیون. این عنصر همچنین در تولید الکترودها، الکترولیت ها، فیلترهای الکترونیکی، لیزرها، ابررسانا‌ها و وسایل پزشکی کاربرد دارد.

تربیوم در نیمه رسانا‌ها برای تولید دستگاهای حالت جامد استفاده می‌شود، اما بیشتر ذخیره جهان از این عنصر در تولید فسفر سبز که در تلویزیون استفاده می‌شود کاربرد دارد. تربیوم در لامپ‌های فلوئورسنت و محرک‌های سیستم سونار دریایی و سنسور‌ها نیز استفاده می‌شود.

اریبوم در بسیاری از وسایل نوری مثل لیزر و تقویت کننده‌های نوری استفاده می‌شود. لیزرهای اربیومی نفوذ کمی دارند که در پوست و دندانپزشکی استفاده می‌شوند.

ایتربیوم عمدتا به عنوان ناخالصی فولاد ضدزنگ یا لیزر فعال عمل می‌کند، اما جالبترین کاربرد آن در ساعت‌های اتمی است که دقت فوق العاده بالایی دارند. این ساعت‌ها دقیق‌تر از ساعت‌های اتم سزیوم هستند.