ჯადოსნური იშვიათი დედამიწის ელემენტი ერბიუმი

ერბიუმი, ატომური ნომერი 68, მდებარეობს ქიმიური პერიოდული ცხრილის მე-6 ციკლში, ლანთანიდის (IIIB ჯგუფი) ნომერი 11, ატომური წონა 167.26, ხოლო ელემენტის სახელი მომდინარეობს იტრიუმის აღმოჩენის ადგილიდან.

ერბიუმიქერქში მისი შემცველობა 0.000247%-ია და ბევრში გვხვდებაიშვიათმიწამინერალები. ის არსებობს მაგმატურ ქანებში და მისი მიღება შესაძლებელია ელექტროლიზით და ErCl3-ის დნობით. ის თანაარსებობს სხვა მაღალი სიმკვრივის იშვიათმიწა ელემენტებთან იტრიუმის ფოსფატსა და შავიშვიათმიწაოქროს საბადოები.

იონურიიშვიათმიწამინერალები: ძიანსი, გუანდუნი, ფუძიანი, ჰუნანი, გუანსი და ა.შ. ჩინეთში. ფოსფორის იტრიუმის მადანი: მალაიზია, გუანსი, გუანდუნი, ჩინეთი. მონაზიტი: ავსტრალიის სანაპირო რაიონები, ინდოეთის სანაპირო რაიონები, გუანდუნი, ჩინეთი და ტაივანის სანაპირო რაიონები.

ისტორიის აღმოჩენა

აღმოაჩინეს 1843 წელს

აღმოჩენის პროცესი: აღმოაჩინა კ.გ. მოსანდერმა 1843 წელს. თავდაპირველად მან ერბიუმის ოქსიდს ტერბიუმის ოქსიდი დაარქვა, ამიტომ ადრეულ ლიტერატურაში,ტერბიუმის ოქსიდიდაერბიუმის ოქსიდიშერეული იყო. მხოლოდ 1860 წლის შემდეგ გახდა საჭირო კორექტირება.

იმავე პერიოდში, როდესაც აღმოაჩინესლანთანუმიმოსანდერმა გააანალიზა და შეისწავლა თავდაპირველად აღმოჩენილი იტრიუმი და 1842 წელს გამოაქვეყნა მოხსენება, რომელშიც განმარტავდა, რომ თავდაპირველად აღმოჩენილი იტრიუმის მიწა არ იყო ერთი ელემენტარული ოქსიდი, არამედ სამი ელემენტის ოქსიდი. მან ერთ-ერთ მათგანს მაინც იტრიუმის მიწა უწოდა, ხოლო ერთ-ერთს - ერბია (ერბიუმიდედამიწა). ელემენტის სიმბოლო აღინიშნება როგორც Er. ერბიუმის და კიდევ ორი ​​ელემენტის აღმოჩენა,ლანთანუმიდატერბიუმი, გახსნა მეორე კარი აღმოჩენისკენიშვიათმიწაელემენტები, რაც მათი აღმოჩენის მეორე ეტაპს აღნიშნავდა. მათი აღმოჩენა სამის აღმოჩენა იყოიშვიათმიწაელემენტები ორი ელემენტის შემდეგცერიუმიდაიტრიუმი.

ელექტრონული კონფიგურაცია

ელექტრონული განლაგება:

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

პირველი იონიზაციის ენერგია 6.10 ელექტრონ ვოლტია. ქიმიური და ფიზიკური თვისებები თითქმის იდენტურია ჰოლმიუმისა და დისპროზიუმის თვისებებისა.

ერბიუმის იზოტოპებია: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er.

ლითონი

ერბიუმიარის ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი, რბილი ტექსტურით, წყალში უხსნადი და მჟავებში ხსნადი. მარილები და ოქსიდები ვარდისფერიდან წითლამდე ფერისაა. დნობის წერტილი 1529°C, დუღილის წერტილი 2863°C, სიმკვრივე 9.006 გ/სმ³.

ერბიუმიდაბალ ტემპერატურაზე არის ანტიფერომაგნიტური, აბსოლუტურ ნულთან ახლოს ძლიერ ფერომაგნიტური და ზეგამტარია.

ერბიუმიოთახის ტემპერატურაზე ნელა იჟანგება ჰაერითა და წყლით, რის შედეგადაც ის ვარდისფერ-წითელ ფერს იღებს.

განაცხადი:

მისი ოქსიდიEr2O3არის ვარდისფერი წითელი ფერი, რომელიც გამოიყენება მოჭიქული კერამიკის დასამზადებლად.ერბიუმის ოქსიდიგამოიყენება კერამიკულ ინდუსტრიაში ვარდისფერი მინანქრის დასამზადებლად.

ერბიუმიასევე აქვს გარკვეული გამოყენება ბირთვულ ინდუსტრიაში და შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა ლითონების შენადნობის კომპონენტად. მაგალითად, დოპირებაერბიუმივანადიუმში გადაქცევამ შეიძლება გაზარდოს მისი პლასტიურობა.

ამჟამად, ყველაზე გავრცელებული გამოყენებააერბიუმიწარმოებაშია,ერბიუმიდოპირებული ბოჭკოვანი გამაძლიერებლები (EDFA). დოპირებული ბოჭკოვანი გამაძლიერებელი (EDFA) პირველად საუთჰემპტონის უნივერსიტეტმა 1985 წელს შეიმუშავა. ის ბოჭკოვანი ოპტიკური კომუნიკაციის ერთ-ერთი უდიდესი გამოგონებაა და შეიძლება ითქვას, რომ დღევანდელი საქალაქთაშორისო საინფორმაციო სუპერმაგისტრალის „ბენზინგასამართი სადგურიც“ კია.ერბიუმიდოპირებული ბოჭკო წარმოადგენს გამაძლიერებლის ბირთვს, რომელიც კვარცის ბოჭკოში მცირე რაოდენობით იშვიათმიწა ელემენტის ერბიუმის იონების (Er3+) დოპირებით ხორციელდება. ოპტიკურ ბოჭკოებში ათეულობით და ასეულობით ppm ერბიუმის დოპირებით შესაძლებელია საკომუნიკაციო სისტემებში ოპტიკური დანაკარგების კომპენსირება.ერბიუმიდოპირებული ბოჭკოვანი გამაძლიერებლები სინათლის „სატუმბი სადგურის“ მსგავსია, რაც საშუალებას იძლევა ოპტიკური სიგნალები შესუსტების გარეშე გადაიცეს სადგურიდან სადგურზე, რითაც შეუფერხებლად იხსნება ტექნოლოგიური არხი თანამედროვე დიდ მანძილზე, მაღალი სიმძლავრის და მაღალსიჩქარიანი ბოჭკოვანი ოპტიკური კომუნიკაციისთვის.

კიდევ ერთი აპლიკაციების ცხელი წერტილიერბიუმიარის ლაზერი, განსაკუთრებით როგორც სამედიცინო ლაზერული მასალა.ერბიუმილაზერი არის მყარი მდგომარეობის პულსური ლაზერი 2940 ნმ ტალღის სიგრძით, რომელიც ძლიერად შეიწოვება ადამიანის ქსოვილებში წყლის მოლეკულების მიერ, რაც მნიშვნელოვან შედეგებს იძლევა ნაკლები ენერგიით. მას შეუძლია რბილი ქსოვილების ზუსტად დაჭრა, დაფქვა და ამოკვეთა. ერბიუმ YAG ლაზერი ასევე გამოიყენება კატარაქტის მოსაშორებლად.ერბიუმილაზერული თერაპიის აღჭურვილობა ლაზერული ქირურგიისთვის სულ უფრო ფართო გამოყენების სფეროებს ხსნის.

ერბიუმიასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც გააქტიურების იონი იშვიათმიწა ლითონის აღმავალი გარდაქმნის ლაზერული მასალებისთვის.ერბიუმილაზერული აღმავალი გარდაქმნის მასალები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად: მონოკრისტალური (ფტორიდი, ჟანგბადის შემცველი მარილი) და მინა (ბოჭკოვანი), როგორიცაა ერბიუმით დოპირებული იტრიუმის ალუმინატის (YAP: Er3+) კრისტალები და Er3+-ით დოპირებული ZBLAN ფტორიდის (ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF) მინის ბოჭკოები, რომლებიც ახლა პრაქტიკულად გამოიყენება. BaYF5: Yb3+, Er3+-ს შეუძლია ინფრაწითელი სინათლე ხილულ სინათლედ გარდაქმნას და ეს მრავალფოტონიანი აღმავალი გარდაქმნის ლუმინესცენტური მასალა წარმატებით გამოიყენება ღამის ხედვის მოწყობილობებში.