70Yb Iterbium
Sampel iterbium berukuran 5×10 mm
Garis spektrum iterbium
Sifat umum
Pengucapan	/itêrbium/[1]
Penampilan	putih keperakan; dengan warna kuning pucat[2]
Iterbium dalam tabel periodik
70Yb Hidrogen Helium Lithium Berilium Boron Karbon Nitrogen Oksigen Fluor Neon Natrium Magnesium Aluminium Silikon Fosfor Sulfur Clor Argon Potasium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Chromium Mangan Besi Cobalt Nikel Tembaga Seng Gallium Germanium Arsen Selen Bromin Kripton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson – ↑ Yb ↓ No tulium ← iterbium → lutesium Lihat bagan navigasi yang diperbesar
Nomor atom (Z)	70
Golongan	golongan n/a
Periode	periode 6
Blok	blok-f
Kategori unsur	lantanida
Berat atom standar (Ar)	173,045±0,010 173,05±0,02 (diringkas)[3][4][5]
Konfigurasi elektron	[Xe] 4f14 6s2
Elektron per kelopak	2, 8, 18, 32, 8, 2
Sifat fisik
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa)	padat
Titik lebur	1097 K ​(824 °C, ​1515 °F)
Titik didih	1469 K ​(1196 °C, ​2185 °F)
Kepadatan mendekati s.k.	6,90 g/cm3
saat cair, pada t.l.	6,21 g/cm3
Kalor peleburan	7,66 kJ/mol
Kalor penguapan	159 kJ/mol
Kapasitas kalor molar	26,74 J/(mol·K)
Tekanan uap P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k pada T (K) 736 813 910 1047 (1266) (1465)
Sifat atom
Bilangan oksidasi	0,[6] +1,[7] +2, +3 (oksida basa)
Elektronegativitas	Skala Pauling: 1,1 (?)
Energi ionisasi	ke-1: 603,4 kJ/mol ke-2: 1174,8 kJ/mol ke-3: 2417 kJ/mol
Jari-jari atom	empiris: 176 pm
Jari-jari kovalen	187±8 pm
Lain-lain
Kelimpahan alami	primordial
Struktur kristal	​kubus berpusat muka (fcc)
Kecepatan suara batang ringan	1590 m/s (suhu 20 °C)
Ekspansi kalor	β, poli: 26,3 µm/(m·K) (pada s.k.)
Konduktivitas termal	38,5 W/(m·K)
Resistivitas listrik	β, poli: 0,250 µΩ·m (pada s.k.)
Arah magnet	paramagnetik[8]
Suseptibilitas magnetik molar	+249,0×10−6 cm3/mol (2928 K)[9]
Modulus Young	bentuk β: 23,9 GPa
Modulus Shear	bentuk β: 9,9 GPa
Modulus curah	bentuk β: 30,5 GPa
Rasio Poisson	bentuk β: 0,207
Skala Vickers	205–250 MPa
Skala Brinell	340–440 MPa
Nomor CAS	7440-64-4
Sejarah
Penamaan	dari Ytterby (Swedia), di mana ia ditambang
Penemuan	J. Marignac (1878)
Isolasi pertama	Carl A. Welsbach (1906)
Isotop iterbium yang utama
Iso­top Kelim­pahan Waktu paruh (t1/2) Mode peluruhan Pro­duk 166Yb sintetis 56,7 jam ε 166Tm 168Yb 0,126% stabil 169Yb sintetis 32,026 hri ε 169Tm 170Yb 3,023% stabil 171Yb 14,216% stabil 172Yb 21,754% stabil 173Yb 16,098% stabil 174Yb 31,896% stabil 175Yb sintetis 4,185 hri β− 175Lu 176Yb 12,887% stabil 177Yb sintetis 1,911 jam β− 177Lu
lihat bicara sunting | referensi | di Wikidata

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.

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.^[10]

Iterbium memiliki tiga alotrop yang diberi label menggunakan huruf Yunani alfa, beta, dan gama. Suhu transformasi mereka adalah −13 °C dan 795 °C,^[10] meskipun suhu transformasi yang tepat bergantung pada tekanan dan tegangan.^[11] 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.^[10] Alotrop alfa (6.903 g/cm³) memiliki struktur kristal heksagon dan stabil pada suhu rendah.^[12] 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).^[10][13]

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.^[14] Namun, alotrop alfanya bersifat diamagnetik.^[11] 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.^[12]

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.^[15] Iterbium dapat bereaksi dengan hidrogen untuk membentuk berbagai hidrida nonstoikiometri. Iterbium larut perlahan dalam air, tetapi cepat dalam asam, membebaskan gas hidrogen.^[12]

Iterbium cukup bersifat elektropositif, dan akan bereaksi secara lambat dengan air dingin dan cukup cepat dengan air panas untuk membentuk iterbium(III) hidroksida:^[16]

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

Iterbium dapat bereaksi dengan semua halogen:^[16]

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 H₂O (l) → 2 [Yb(H₂O)₉]³⁺ (aq) + 3 SO2−4 (aq) + 3 H₂ (g)

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.^[12]

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 (t_1/2 46 detik).^[17][18]

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.^[17][18]

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.^[13]

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.^[13] 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.^[19]

Iterbium seringkali 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.^[20]

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.^[21][22]

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.^[23]

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.^[12] 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).^[12]

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:^[12]

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

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^[24] dan Diels–Alder.^[25] Iterbium(II) iodida (YbI₂) dapat digunakan, seperti samarium(II) iodida, sebagai zat pereduksi untuk reaksi kopling.^[26] 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.^[27]

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.^[28] Iterbium(III) oksida dapat direduksi menjadi iterbium(II) oksida (YbO) dengan iterbium elemental, yang mengkristal dalam struktur yang sama dengan natrium klorida.^[12]

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.^[29] Ia juga merupakan sebuah bahan kuantum; dalam kondisi normal, bagian dalam dari kristal curah ini adalah insulator sedangkan permukaannya sangat konduktif.^[30] 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.^[31]

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".^{[13][27][32][33][34]}

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;^[13] kimiawan Amerika Charles James juga secara terpisah mengisolasi unsur-unsur ini pada waktu yang hampir bersamaan.^[35] Urbain dan Welsbach saling menuduh menerbitkan hasil berdasarkan pihak lain.^[36][37][38] 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.^[36] 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.^[13] Harga iterbium relatif stabil antara tahun 1953 dan 1998 pada sekitar AS$1.000/kg.^[39]

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.^[40]

Pada tahun 2013, jam iterbium memegang rekor stabilitas dengan detak yang stabil hingga kurang dari dua bagian dalam 1 kuintiliun (2×10⁻¹⁸).^[41] 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.^[42]

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.^[43]

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.^[10][13]

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.^[44] 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.^[45]

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,^[46][47][48] meskipun penerapan pada bahan komposit yang didoping iterbium sedang dibahas.^[49][50]

Biasanya, iterbium konsentrasi rendahlah yang digunakan. Pada konsentrasi tinggi, bahan yang didoping iterbium menunjukkan penggelapan foto^[51] (serat kaca) atau bahkan peralihan ke emisi pita lebar^[52] (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.^[53]

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.^[54] 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.^[55] 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.

Ion bermuatan ¹⁷¹Yb⁺ digunakan oleh berbagai kelompok akademik dan perusahaan sebagai qubit ion terperangkap untuk komputasi kuantum.^[56][57][58] Gerbang keterkaitan, seperti gerbang Mølmer–Sørensen, telah dicapai dengan mengatasi ion ini dengan laser denyutan mode-terkunci.^[59]

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.^[60]

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).^[61]

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.^[62] 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.^[63] Debu metalik iterbium dapat terbakar secara spontan,^[64] 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.^[65]

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

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Ytterbium.

Lihat entri Iterbium di kamus bebas Wiktionary.

• (Inggris) It's Elemental – Ytterbium
• (Inggris)  "Ytterbium". Encyclopædia Britannica (edisi ke-11). 1911. 
• (Inggris) Encyclopedia of Geochemistry - Ytterbium