:format(webp)/s3/static.nrc.nl/images/gn4/stripped/data114476735-a83a50.jpg)
Dat scholieren en toeristen niet met bussen tegelijk naar Ytterby worden gereden is een raadsel. Het Zweedse dorp, op het eiland Resarö nabij Stockholm, is een fascinerende plek in de geschiedenis van de scheikunde. In het dorp ligt de groeve van Ytterby. In gesteente uit deze groeve zijn maar liefst negen elementen ontdekt, veelal vernoemd naar de plek: yttrium, erbium, terbium, scandium, thulium, holmium, dysprosium, lutetium en ytterbium.
Een beetje citymarketeer zou er heilige grond voor chemici van kunnen maken, met wandelroutes, abseilervaringen en prulwinkels, maar in de praktijk is de groeve grotendeels overwoekerd met groen. Twee bescheiden plaquettes maken een voorbijganger bewust van het feit dat hij bij een historical landmark staat.
De groeve was tussen 1600 en 1930 in gebruik, er werd kwarts gewonnen (voor ijzerproductie) en veldspaat (om porselein mee te maken). Tussen 1953 en 1995 werd de – intussen 170 meter diepe – kloof gebruikt door het Zweedse leger als brandstofopslag. Het is ook dankzij de aanwezigheid van het leger in deze regio – het is een uitstekende plek om Stockholm te beschermen tegen aanvallen vanaf zee – dat de elementen zijn ontdekt.
In 1787 was Carl Axel Arrhenius gestationeerd in Vaxholm, op een eiland vlak bij Ytterby. In zijn begindagen in het leger had Arrhenius zich beziggehouden met buskruit, wat zijn interesse in chemie en mineralogie had doen ontvlammen. Toen hij als officier vanuit Vaxholm de groeve van Ytterby bezocht, vielen hem wonderlijke, zwarte plekken in het gesteente op.
Hij stuurde een stuk zwart gesteente naar een vriend, chemicus Johan Gadolin. Die besefte dat het mineraal – dat aanvankelijk ytterbiet werd genoemd en inmiddels gadoloniet heet – voor meer dan 40 procent bestond uit onbekend metaal. Twee eeuwen waren chemici zoet met het mineraal – zo lang, omdat de metalen die in erin zaten moeilijk te isoleren bleken.
Gadolin noemde het gesteente ‘zeldzame aarde’, aannemende dat het zwarte spul niet veel voorkwam. Inmiddels is bekend dat zeldzame aardmetalen niet zozeer zeldzaam zijn, maar vooral gemeen hebben dat ze moeilijk te winnen zijn.
Allerlei hightechapparaten
Het bestaan van ytterbium, nummer 70 in het periodiek systeem, werd bekend in 1878 dankzij werk van Jean Charles Galissard de Marignac aan de universiteit van Genève. Pas in 1953 is er een zuiver monster van verkregen.
Zeldzame aardmetalen zijn cruciaal in allerlei hightechapparaten. Lasers met ytterbium zijn door het infrarode licht dat ze uitzenden onder meer geschikt om tatoeages te verwijderen en andere medische precisietoepassingen. Ytterbium wordt ook gebruikt voor de nieuwste generatie atoomklokken. Atoomklokken ‘tikken’ doordat elektronen steeds wisselen tussen twee energielevels en de elektronen in ytterbium blijken uitermate stabiel.
Twee jaar geleden zorgde ytterbium nog voor een verrassing in de sterrenkunde. Onderzoekers van de universiteit van Lund ontdekten toen dat het element uit twee kosmische processen afkomstig is. Een deel van het ytterbium in het heelal is gevormd door explosies van zware sterren die kort bestaan, en een ander deel komt van meer gangbare sterren die ytterbium creëren in de laatste fase van hun bestaan.