Erbium, järjestysluku 68, sijaitsee kemiallisen jaksollisen järjestelmän kuudennessa syklissä, lantanidi (IIIB-ryhmä) numero 11, atomipaino 167,26, ja alkuaineen nimi tulee yttriummaan löytöpaikalta.
Erbiumsen pitoisuus kuoressa on 0,000247 % ja sitä esiintyy monissaharvinaisten maametallienmineraaleja. Sitä esiintyy magmakivilajeissa ja sitä voidaan saada elektrolyysillä ja ErCl3:n sulatuksella. Sitä esiintyy muiden tiheiden harvinaisten maametallien kanssa yttriumfosfaatissa ja mustassaharvinaisten maametallienkultaesiintymät.
Ioninenharvinaisten maametallienmineraalit: Jiangxi, Guangdong, Fujian, Hunan, Guangxi jne. Kiinassa. Fosforityttriummalmi: Malesia, Guangxi, Guangdong, Kiina. Monasiitti: Australian rannikkoalueet, Intian rannikkoalueet, Guangdong, Kiina ja Taiwanin rannikkoalueet.
Historian löytäminen
Löydetty vuonna 1843
Löytöprosessi: CG Mosander löysi aineen vuonna 1843. Hän nimesi erbiumin oksidin alun perin terbiumoksidiksi, joten varhaisessa kirjallisuudessaterbiumoksidijaerbiumoksidiolivat sekoittuneet. Korjaus oli tarpeen vasta vuoden 1860 jälkeen.
Samana aikana kuin löydettiinlantaaniMossander analysoi ja tutki alun perin löydettyä yttriumia ja julkaisi vuonna 1842 raportin, jossa hän selvensi, että alun perin löydetty yttriummaa ei ollut yhden alkuaineen oksidi, vaan kolmen alkuaineen oksidi. Hän nimesi edelleen yhden niistä yttriummaaksi ja toisen erbiaksi (erbiummaa). Alkuaineen symboli on Er. Erbiumin ja kahden muun alkuaineen löytäminen,lantaanijaterbium, avasi toisen oven löydökselleharvinaisten maametallienelementtejä, mikä merkitsi heidän löytönsä toista vaihetta. Heidän löytönsä oli kolmen elementin löytäminenharvinaisten maametallienelementtejä kahden elementin jälkeenceriumjayttrium.
Elektronikonfiguraatio
Sähköinen asettelu:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f12
Ensimmäinen ionisaatioenergia on 6,10 elektronivolttia. Kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet ovat lähes identtiset holmiumin ja dysprosiumin ominaisuuksien kanssa.
Erbiumin isotooppeja ovat: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er ja 170Er.
Metalli
Erbiumon hopeanvalkoinen metalli, pehmeä rakenteeltaan, ei liukene veteen ja liukenee happoihin. Suolat ja oksidit ovat väriltään vaaleanpunaisia tai punaisia. Sulamispiste 1529 °C, kiehumispiste 2863 °C, tiheys 9,006 g/cm³.
Erbiumon antiferromagneettinen matalissa lämpötiloissa, vahvasti ferromagneettinen lähellä absoluuttista nollapistettä ja on suprajohtava.
Erbiumhapettuu hitaasti ilman ja veden vaikutuksesta huoneenlämmössä, jolloin siitä tulee ruusunpunainen.
Sovellus:
Sen oksidiEr2O3on ruusunpunainen väri, jota käytetään lasitettujen keramiikkatuotteiden valmistukseen.Erbiumoksidikäytetään keramiikkateollisuudessa vaaleanpunaisen emalin valmistukseen.
Erbiumsillä on myös joitakin sovelluksia ydinteollisuudessa ja sitä voidaan käyttää seoskomponenttina muille metalleille. Esimerkiksi dopingerbiumvanadiiniksi muuttaminen voi parantaa sen sitkeyttä.
Tällä hetkellä näkyvin käyttökohde onerbiumon valmistuksessaerbiumSeostetut kuituvahvistimet (EDFA). Southamptonin yliopisto kehitti ensimmäisen kerran syöttipohjaisen kuituvahvistimen (EDFA) vuonna 1985. Se on yksi valokuituviestinnän suurimmista keksinnöistä, ja sitä voidaan jopa kutsua nykyisen pitkän matkan tiedonsiirtosupervaltatien "huoltoasemaksi".ErbiumSeostettu kuitu on vahvistimen ydin, joka valmistetaan seostamalla pieni määrä harvinaisten maametallien erbiumioneja (Er3+) kvartsikuituun. Kymmenien tai satojen ppm:ien erbiumin seostaminen optisissa kuiduissa voi kompensoida optisia häviöitä tietoliikennejärjestelmissä.ErbiumSeostetut kuituvahvistimet ovat kuin valon "pumppaamo", jotka mahdollistavat optisten signaalien siirron vaimenematta asemalta toiselle, mikä avaa sujuvasti teknologisen kanavan nykyaikaiselle pitkän matkan, suuren kapasiteetin ja nopean valokuituviestinnän käyttöön.
Toinen sovellusten suosima kohdeerbiumon laser, erityisesti lääketieteellisenä lasermateriaalina.ErbiumLaser on 2940 nm:n aallonpituudella varustettu kiinteän olomuodon pulssilaser, joka absorboituu voimakkaasti ihmiskudosten vesimolekyyleihin, jolloin saavutetaan merkittäviä tuloksia vähemmällä energialla. Se voi leikata, jauhaa ja poistaa pehmytkudoksia tarkasti. Erbium YAG -laseria käytetään myös kaihileikkaukseen.ErbiumLaserhoitolaitteet avaavat yhä laajempia sovellusalueita laserkirurgialle.
Erbiumvoidaan käyttää myös aktivointiionina harvinaisten maametallien ylöspäin konvertoivissa lasermateriaaleissa.ErbiumLaser-ylöskonversiomateriaalit voidaan jakaa kahteen luokkaan: yksikiteiset (fluoridi, happea sisältävä suola) ja lasikuidut, kuten erbiumilla seostetut yttriumaluminaattikiteet (YAP: Er3+) ja Er3+-seostetut ZBLAN-fluoridilasikuidut (ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF), jotka ovat nyt olleet käytännöllisiä. BaYF5: Yb3+, Er3+ voivat muuntaa infrapunavalon näkyväksi valoksi, ja tätä monifotonien ylöskonversioon perustuvaa luminoivaa materiaalia on käytetty menestyksekkäästi yönäkölaitteissa.
Julkaisun aika: 25.10.2023