Erbium, aatomnumber 68, asub keemilise perioodilisuse tabeli 6. tsüklis, lantaniid (IIIB rühm) number 11, aatommass 167,26 ja elemendi nimi pärineb ütriummulda avastuskohast.
Erbiummille sisaldus maakoores on 0,000247% ja seda leidub paljudesharuldased muldmetallidmineraalid.Seda leidub tardkivimites ja seda saab saada ErCl3 elektrolüüsi ja sulatamise teel.See eksisteerib koos teiste suure tihedusega haruldaste muldmetallide elementidega ütriumfosfaadis ja mustasharuldased muldmetallidkulla hoiused.
Ioonilineharuldased muldmetallidmineraalid: Jiangxi, Guangdong, Fujian, Hunan, Guangxi jne Hiinas.Fosfor-ütriumimaak: Malaisia, Guangxi, Guangdong, Hiina.Monasiit: Austraalia rannikualad, India rannikualad, Guangdong, Hiina ja Taiwani rannikualad.
Ajaloo avastamine
Avastati 1843. aastal
Avastamisprotsess: avastas CG Mosander 1843. aastal. Algselt nimetas ta erbium-terbiumoksiidi oksiidi, nii et varases kirjandusesterbiumoksiidjaerbiumoksiidolid segatud.Parandus oli vajalik alles pärast 1860. aastat.
Samal perioodil kui avastatilantaanMossander analüüsis ja uuris algselt avastatud ütriumi ning avaldas 1842. aastal raporti, milles selgitas, et algselt avastatud ütriummuld ei olnud üks elementaarne oksiid, vaid kolme elemendi oksiid.Ta nimetas ühte neist ikka ütriummaaks ja ühele erbiaks (erbiummaa).Elemendi sümbol on tähistatud kui Er.Erbiumi ja veel kahe elemendi avastamine,lantaanjaterbium, avas teise ukse avastamiseksharuldased muldmetallidelemendid, mis tähistavad nende avastamise teist etappi.Nende avastus oli kolme avastusharuldased muldmetallidelemendid kahe elemendi järeltseeriumjaütrium.
Elektronide konfiguratsioon
Elektrooniline paigutus:
1s2 2s2 2p6 3p2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f12
Esimene ionisatsioonienergia on 6,10 elektronvolti.Keemilised ja füüsikalised omadused on peaaegu identsed holmiumi ja düsproosiumi omadustega.
Erbiumi isotoopide hulka kuuluvad: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er.
Metallist
Erbiumon hõbevalge metall, tekstuurilt pehme, vees lahustumatu ja hapetes lahustuv.Soolad ja oksiidid on roosast kuni punaseni.Sulamistemperatuur 1529 °C, keemistemperatuur 2863 °C, tihedus 9,006 g/cm³.
Erbiumon madalatel temperatuuridel antiferromagnetiline, absoluutse nulli lähedal tugevalt ferromagnetiline ja ülijuht.
Erbiumoksüdeerub aeglaselt õhu ja vee toimel toatemperatuuril, mille tulemuseks on roosakaspunane värvus.
Rakendus:
Selle oksiidEr2O3on roosakaspunane värv, mida kasutatakse glasuurkeraamika valmistamiseks.Erbiumoksiidkasutatakse keraamikatööstuses roosa emaili tootmiseks.
ErbiumSellel on ka mõned rakendused tuumatööstuses ja seda saab kasutada teiste metallide sulamikomponendina.Näiteks dopingerbiumvanaadiumiks võib suurendada selle elastsust.
Praegu on kõige silmapaistvam kasutamineerbiumon tootmiseserbiumlegeeritud kiudvõimendid (EDFA).Söödaga legeeritud kiudvõimendi (EDFA) töötas esmakordselt välja Southamptoni ülikool 1985. aastal. See on üks suurimaid leiutisi fiiberoptilise side vallas ja võib isegi öelda, et see on tänapäevase kaugteabe kiirtee "bensiinijaam".Erbiumlegeeritud kiud on võimendi tuum, mis dopingeerib väikese koguse haruldaste muldmetallide erbiumi ioone (Er3+) kvartskiuks.Kümnete kuni sadade ppm erbiumi lisamine optilistesse kiududesse võib kompenseerida sidesüsteemide optilisi kadusid.Erbiumlegeeritud fiiberoptilise võimendid on nagu valguse "pumbajaam", mis võimaldab edastada optilisi signaale sumbutamata jaamast jaama, avades nii sujuvalt tehnoloogilise kanali kaasaegseks kaugsideks, suure võimsusega ja kiireks fiiberoptiliseks sideks. .
Teine rakenduse levialaerbiumon laser, eriti meditsiinilise lasermaterjalina.Erbiumlaser on 2940 nm lainepikkusega tahkis-impulsslaser, mida suudavad tugevalt neelata inimese kudedes olevad veemolekulid, saavutades märkimisväärseid tulemusi väiksema energiakuluga.See suudab pehmeid kudesid täpselt lõigata, lihvida ja välja lõigata.Erbium YAG laserit kasutatakse ka katarakti ekstraheerimiseks.Erbiumlaserteraapia seadmed avavad laserkirurgiale üha laiemaid kasutusvaldkondi.
Erbiumsaab kasutada ka haruldaste muldmetallide üleskonversiooni lasermaterjalide aktiveeriva ioonina.Erbiumlaseriga üleskonversiooni materjalid võib jagada kahte kategooriasse: monokristall (fluoriid, hapnikku sisaldav sool) ja klaas (kiud), näiteks erbiumiga legeeritud ütriumalumiinaat (YAP: Er3+) kristallid ja Er3+ legeeritud ZBLAN fluoriid (ZrF4-BaF2-). LaF3-AlF3-NaF) klaaskiud, mis on nüüdseks olnud praktilised.BaYF5: Yb3+, Er3+ suudavad infrapunavalgust muuta nähtavaks valguseks ning seda mitmefotoni üleskonversiooniga luminestsentsmaterjali on edukalt kasutatud öövaatlusseadmetes.
Postitusaeg: 25. oktoober 2023