Чароўны рэдказямельны элемент эрбій

Эрбій, атамны нумар 68, знаходзіцца ў 6-м цыкле перыядычнай хімічнай табліцы, лантанід (IIIB група) нумар 11, атамная маса 167,26, а назва элемента паходзіць ад месца адкрыцця ітрыевай зямлі.

Эрбіймае ўтрыманне 0,000247% у кары і сустракаецца ў многіхрэдказямельныямінералы. Ён існуе ў магматычных пародах і можа быць атрыманы шляхам электролізу і плаўлення ErCl3. Ён суіснуе з іншымі рэдказямельнымі элементамі высокай шчыльнасці ў фасфаце ітрыю і чорным метале.рэдказямельныярадовішчы золата.

Іанічнаярэдказямельныямінералы: Цзянсі, Гуандун, Фуцзянь, Хунань, Гуансі і інш. у Кітаі. Фосфарна-ітрыевая руда: Малайзія, Гуансі, Гуандун, Кітай. Манацыт: прыбярэжныя раёны Аўстраліі, прыбярэжныя раёны Індыі, Гуандун, Кітай, і прыбярэжныя раёны Тайваня.

Адкрыццё гісторыі

Адкрыты ў 1843 годзе

Працэс адкрыцця: Адкрыты К. Г. Мосандэрам у 1843 годзе. Першапачаткова ён назваў аксід эрбія аксідам тэрбія, таму ў ранняй літаратурыаксід тэрбіюіаксід эрбіюбылі змешанымі. Толькі пасля 1860 года спатрэбілася карэкцыя.

У той жа перыяд, калі было адкрыталантанМасандер прааналізаваў і вывучыў першапачаткова адкрыты ітрый і апублікаваў справаздачу ў 1842 годзе, у якой удакладніў, што першапачаткова адкрытая ітрыевая зямля была не адным элементарным аксідам, а аксідам трох элементаў. Ён усё ж назваў адзін з іх ітрыевай зямлёй, а другі — эрбіем (эрбійзямля). Сімвал элемента пазначаецца як Er. Адкрыццё эрбія і двух іншых элементаў,лантанітэрбій, адчыніў другія дзверы да адкрыццярэдказямельныяэлементы, што пазначыла другі этап іх адкрыцця. Іх адкрыццё было адкрыццём трохрэдказямельныяэлементы пасля двух элементаўцэрыйіітрый.

Электронная канфігурацыя

Электронная макетка:

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

Першая энергія іанізацыі складае 6,10 электрон-вольт. Хімічныя і фізічныя ўласцівасці амаль ідэнтычныя ўласцівасцям гольмію і дыспразію.

Ізатопы эрбію ўключаюць: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er.

Метал

Эрбій— серабрыста-белы метал мяккай тэкстуры, нерастваральны ў вадзе і раствараецца ў кіслотах. Солі і аксіды маюць ружова-чырвоны колер. Тэмпература плаўлення 1529 °C, кіпення 2863 °C, шчыльнасць 9,006 г/см³.

Эрбійз'яўляецца антыферамагнітным пры нізкіх тэмпературах, моцна ферамагнітным паблізу абсалютнага нуля і з'яўляецца звышправадніком.

Эрбійпавольна акісляецца паветрам і вадой пры пакаёвай тэмпературы, у выніку чаго набывае ружова-чырвоны колер.

Прымяненне:

Яго аксідEr2O3— ружова-чырвоны колер, які выкарыстоўваецца для вырабу глазураванай керамікі.Аксід эрбіювыкарыстоўваецца ў керамічнай прамысловасці для атрымання ружовай эмалі.

Эрбійтаксама мае некаторыя прымянення ў ядзернай прамысловасці і можа выкарыстоўвацца ў якасці кампанента сплаву для іншых металаў. Напрыклад, легіраваннеэрбійу ванадый можа палепшыць яго пластычнасць.

У цяперашні час найбольш распаўсюджаным выкарыстаннемэрбійзнаходзіцца ў вытворчасціэрбійлегіраваныя валаконныя ўзмацняльнікі (EDFA). Прынадны легіраваны валаконны ўзмацняльнік (EDFA) быў упершыню распрацаваны ўніверсітэтам Саўтгэмптана ў 1985 годзе. Гэта адно з найвялікшых вынаходніцтваў у валаконна-аптычнай сувязі, і яго нават можна назваць «запраўкай» сучаснай міжгародняй інфармацыйнай супермагістралі.ЭрбійЛегіраванае валакно з'яўляецца асновай узмацняльніка шляхам легіравання невялікай колькасці іонаў рэдказямельнага элемента эрбія (Er3+) у кварцавае валакно. Легаванне дзясяткаў-сотняў праміле эрбія ў аптычных валокнах можа кампенсаваць аптычныя страты ў сістэмах сувязі.ЭрбійЛегаваныя валаконныя ўзмацняльнікі падобныя да «помпавай станцыі» святла, дазваляючы перадаваць аптычныя сігналы без згасання ад станцыі да станцыі, тым самым плаўна адкрываючы тэхналагічны канал для сучаснай міжгародняй, высокапрапускной і хуткаснай валаконна-аптычнай сувязі.

Яшчэ адна кропка доступу да прыкладанняўэрбійгэта лазер, асабліва як медыцынскі лазерны матэрыял.ЭрбійЛазер — гэта цвёрдацельны імпульсны лазер з даўжынёй хвалі 2940 нм, які можа моцна паглынацца малекуламі вады ў тканінах чалавека, дасягаючы значных вынікаў пры меншай энергіі. Ён можа дакладна рэзаць, здрабняць і выдаляць мяккія тканіны. Эрбіевы YAG-лазер таксама выкарыстоўваецца для выдалення катаракты.ЭрбійАбсталяванне для лазернай тэрапіі адкрывае ўсё больш шырокія сферы прымянення для лазернай хірургіі.

Эрбійтаксама можа выкарыстоўвацца ў якасці актывуючага іёна для рэдказямельных лазерных матэрыялаў з павышэннем канверсіі.ЭрбійЛазерныя матэрыялы для павышэння канверсіі можна падзяліць на дзве катэгорыі: монакрышталічныя (фторыд, кіслародзмяшчальная соль) і шкляныя (валакно), такія як крышталі алюмінату ітрыю (YAP: Er3+), легаваныя эрбіем, і шкляныя валокны фтарыду ZBLAN (ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF), легаваныя Er3+, якія цяпер практычна выкарыстоўваюцца. BaYF5: Yb3+, Er3+ могуць пераўтвараць інфрачырвонае святло ў бачнае, і гэты шматфатонны люмінесцэнтны матэрыял для павышэння канверсіі паспяхова выкарыстоўваецца ў прыборах начнога бачання.


Час публікацыі: 25 кастрычніка 2023 г.