Магични ретки земни елемент ербијум

Ербијум, атомски број 68, налази се у 6. циклусу периодног система хемијских елемената, лантанид (IIIB група) број 11, атомска тежина 167,26, а назив елемента потиче од места открића итријумске земље.

Ербијумима садржај од 0,000247% у кори и налази се у многимретка земљаминерали. Постоји у магматским стенама и може се добити електролизом и топљењем ErCl3. Коегзистира са другим реткоземним елементима високе густине у итријум фосфату и црномретка земљазлатних наслага.

Јонскиретка земљаминерали: Ђијангси, Гуангдонг, Фуђијан, Хунан, Гуангси итд. у Кини. Фосфорно-итријумска руда: Малезија, Гуангси, Гуангдонг, Кина. Моназит: приобална подручја Аустралије, приобална подручја Индије, Гуангдонг, Кина и приобална подручја Тајвана.

Откривање историје

Откривено 1843. године

Процес открића: Открио га је К. Г. Мосандер 1843. године. Првобитно је оксид ербијума назвао тербијум оксид, па је у раној литературитербијум оксидиербијум оксидбили су помешани. Тек после 1860. године корекција је била неопходна.

У истом периоду када је откривенолантанМосандер је анализирао и проучавао првобитно откривени итријум и објавио извештај 1842. године, појашњавајући да првобитно откривена итријумска земља није био један елементарни оксид, већ оксид три елемента. Један од њих је ипак назвао итријумска земља, а други ербија (ербијумземља). Симбол елемента је означен као Er. Откриће ербијума и два друга елемента,лантанитербијум, отворио је друга врата ка открићуретка земљаелементи, што је означило другу фазу њиховог открића. Њихово откриће је било откриће триретка земљаелементи после два елементацеријумиитријум.

Електронска конфигурација

Електронски распоред:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f12

Прва енергија јонизације је 6,10 електрон-волти. Хемијске и физичке особине су готово идентичне онима код холмијума и диспрозијума.

Изотопи ербијума укључују: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er.

Метал

Ербијумје сребрно бели метал, меке текстуре, нерастворљив у води и растворљив у киселинама. Соли и оксиди су ружичасте до црвене боје. Тачка топљења 1529 °C, тачка кључања 2863 °C, густина 9,006 г/цм³.

ЕрбијумАнтиферомагнетичан је на ниским температурама, јако феромагнетичан близу апсолутне нуле и суперпроводник је.

Ербијумполако се оксидује ваздухом и водом на собној температури, што резултира ружичастоцрвеном бојом.

Примена:

Његов оксидEr2O3је ружичастоцрвена боја која се користи за израду глазиране керамике.Ербијум оксидкористи се у керамичкој индустрији за производњу ружичастог емајла.

Ербијумтакође има неке примене у нуклеарној индустрији и може се користити као легирајућа компонента за друге метале. На пример, допирањеербијуму ванадијум може побољшати његову дуктилност.

Тренутно, најистакнутија употребаербијумје у производњиербијумдопирани влакнасти појачавачи (EDFA). Влакнасти појачавач допирани мамац (EDFA) први пут је развијен на Универзитету у Саутемптону 1985. године. То је један од највећих изума у ​​комуникацији оптичким влакнима и може се чак рећи да је „бензинска пумпа“ данашњег информационог суперпута на велике удаљености.ЕрбијумДопирано влакно је језгро појачала допирањем мале количине јона ретких земних елемената ербијума (Er3+) у кварцно влакно. Допирање десетина до стотина ppm ербијума у ​​оптичким влакнима може надокнадити оптичке губитке у комуникационим системима.ЕрбијумДопирани оптички појачавачи су попут „пумпне станице“ светлости, омогућавајући пренос оптичких сигнала без слабљења од станице до станице, чиме се глатко отвара технолошки канал за модерну комуникацију оптичким влакнима на велике удаљености, великог капацитета и велике брзине.

Још једна жаришна тачка апликацијеербијумје ласер, посебно као медицински ласерски материјал.ЕрбијумЛасер је чврстофазни импулсни ласер са таласном дужином од 2940 нм, који се може снажно апсорбовати од стране молекула воде у људским ткивима, постижући значајне резултате са мање енергије. Може прецизно да сече, меље и ексцизира мека ткива. Ербијум YAG ласер се такође користи за екстракцију катаракте.ЕрбијумОпрема за ласерску терапију отвара све шира поља примене за ласерску хирургију.

Ербијумтакође се може користити као активациони јон за материјале за ласерску конверзију ретких земаља.ЕрбијумМатеријали за ласерску конверзију навише могу се поделити у две категорије: монокристални (флуорид, со која садржи кисеоник) и стакло (влакна), као што су кристали итријум алумината (YAP: Er3+) допирани ербијумом и стаклена влакна ZBLAN флуорида (ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF) допирана Er3+, која су сада практична. BaYF5: Yb3+, Er3+ могу претворити инфрацрвену светлост у видљиву светлост, а овај мултифотонски луминесцентни материјал за конверзију навише успешно се користи у уређајима за ноћно гледање.


Време објаве: 25. октобар 2023.