Магическият рядкоземен елемент ербий

Ербий, атомен номер 68, се намира в 6-ия цикъл на химическата периодична таблица, лантанид (IIIB група) номер 11, атомно тегло 167.26, а името на елемента идва от мястото на откриване на итриевата пръст.

Ербийима съдържание от 0,000247% в земната кора и се среща в многорядкоземниминерали. Съществува в магмени скали и може да се получи чрез електролиза и топене на ErCl3. Съществува едновременно с други редкоземни елементи с висока плътност в итриев фосфат и черно...рядкоземнизлатни находища.

Йонийскирядкоземниминерали: Дзянси, Гуандун, Фудзиен, Хунан, Гуанси и др. в Китай. Фосфорно-итриева руда: Малайзия, Гуанси, Гуандун, Китай. Моназит: крайбрежните райони на Австралия, крайбрежните райони на Индия, Гуандун, Китай и крайбрежните райони на Тайван.

Откриване на историята

Открит през 1843 г.

Процес на откриване: Открит от К. Г. Мосандър през 1843 г. Първоначално той нарекъл оксида на ербия тербиев оксид, така че в ранната литература,тербиев оксидиербий оксидбяха смесени. Едва след 1860 г. се наложи корекция.

През същия период, в който е откриталантанМосандер анализира и изучава първоначално открития итрий и публикува доклад през 1842 г., в който пояснява, че първоначално откритата итриева пръст не е единичен елементарен оксид, а оксид на три елемента. Той все пак назовава единия от тях итриева пръст, а другия – ербиева.ербийземя). Символът на елемента е обозначен като Er. Откриването на ербий и два други елемента,лантанитербий, отвори втората врата към откриването нарядкоземниелементи, отбелязвайки втория етап от тяхното откритие. Тяхното откритие беше откриването на трирядкоземниелементи след двата елементацерийиитрий.

Електронна конфигурация

Електронно оформление:

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

Първата йонизационна енергия е 6,10 електрон волта. Химичните и физичните свойства са почти идентични с тези на холмия и диспрозия.

Изотопите на ербия включват: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er.

Метал

Ербийе сребристобял метал, мека текстура, неразтворим във вода и разтворим в киселини. Солите и оксидите са с розов до червен цвят. Точка на топене 1529°C, точка на кипене 2863°C, плътност 9,006 g/cm³.

Ербийе антиферомагнитен при ниски температури, силно феромагнитен близо до абсолютната нула и е свръхпроводник.

Ербийбавно се окислява от въздух и вода при стайна температура, което води до розовочервен цвят.

Приложение:

Неговият оксидEr2O3е розовочервен цвят, използван за направата на глазирана керамика.Ербиев оксидсе използва в керамичната промишленост за производство на розов емайл.

Ербийсъщо има някои приложения в ядрената промишленост и може да се използва като компонент на сплав за други метали. Например, легиранеербийвъв ванадий може да подобри неговата пластичност.

В момента най-известната употреба наербийе в производството наербийлегирани оптични усилватели (EDFA). Усилвателят с примамка, легиран с влакна (EDFA), е разработен за първи път от Университета в Саутхемптън през 1985 г. Той е едно от най-великите изобретения в областта на оптичните комуникации и дори може да се каже, че е „бензиностанцията“ на днешната информационна супермагистрала на дълги разстояния.ЕрбийЛегираното влакно е сърцевината на усилвател чрез легиране на малко количество йони на редкоземния елемент ербий (Er3+) в кварцово влакно. Легирането на десетки до стотици ppm ербий в оптичните влакна може да компенсира оптичните загуби в комуникационните системи.ЕрбийЛегираните оптични усилватели са като „помпена станция“ от светлина, позволявайки предаването на оптични сигнали без затихване от станция до станция, като по този начин плавно отварят технологичния канал за съвременна оптична комуникация на дълги разстояния, с висок капацитет и висока скорост.

Друга гореща точка за приложениеербийе лазер, особено като медицински лазерен материал.ЕрбийЛазерът е твърдотелен импулсен лазер с дължина на вълната 2940 nm, който може да се абсорбира силно от водните молекули в човешките тъкани, постигайки значителни резултати с по-малко енергия. Той може прецизно да реже, смила и изрязва меки тъкани. Ербиевият YAG лазер се използва и за екстракция на катаракта.ЕрбийОборудването за лазерна терапия открива все по-широки полета за приложение на лазерната хирургия.

Ербийможе да се използва и като активиращ йон за лазерни материали за преобразуване на редкоземни елементи.ЕрбийМатериалите за лазерно преобразуване на лъчението могат да бъдат разделени на две категории: монокристални (флуорид, кислородсъдържаща сол) и стъклени (влакна), като например кристали от итриев алуминат (YAP: Er3+), легирани с ербий, и стъклени влакна от ZBLAN флуорид (ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF), легирани с Er3+, които вече са практически приложими. BaYF5:Yb3+, Er3+ могат да преобразуват инфрачервената светлина във видима светлина и този многофотонен луминесцентен материал за преобразуване на лъчението на лъчението е успешно използван в устройства за нощно виждане.


Време на публикуване: 25 октомври 2023 г.