ჯადოსნური იშვიათი დედამიწის ელემენტი ერბიუმი

ერბიუმიატომური ნომერი 68, მდებარეობს ქიმიური პერიოდული ცხრილის მე-6 ციკლში, ლანთანიდი (IIIB ჯგუფი) ნომერი 11, ატომური წონა 167,26 და ელემენტის სახელი მომდინარეობს იტრიუმის დედამიწის აღმოჩენის ადგილიდან.

ერბიუმიაქვს 0,000247% შემცველობა ქერქში და გვხვდება ბევრშიიშვიათი დედამიწამინერალები. ის არსებობს ანთებით ქანებში და მისი მიღება შესაძლებელია ErCl3-ის ელექტროლიზით და დნობით. იგი თანაარსებობს სხვა მაღალი სიმკვრივის იშვიათი დედამიწის ელემენტებთან იტრიუმის ფოსფატში და შავშიიშვიათი დედამიწაოქროს საბადოები.

იონურიიშვიათი დედამიწამინერალები: ჩინეთში Jiangxi, Guangdong, Fujian, Hunan, Guangxi და ა.შ. ფოსფორის იტრიუმის საბადო: მალაიზია, გუანქსი, გუანგდონგი, ჩინეთი. მონაზიტი: ავსტრალიის სანაპირო ზონები, ინდოეთის სანაპირო ზონები, გუანდონგი, ჩინეთი და ტაივანის სანაპირო ზონები.

ისტორიის აღმოჩენა

აღმოაჩინეს 1843 წელს

აღმოჩენის პროცესი: აღმოაჩინა CG Mosander-მა 1843 წელს. მან თავდაპირველად დაასახელა ერბიუმის ტერბიუმის ოქსიდი, ასე რომ ადრეულ ლიტერატურაში,ტერბიუმის ოქსიდიდაერბიუმის ოქსიდიშერეული იყო. მხოლოდ 1860 წლის შემდეგ იყო საჭირო კორექტირება.

იმავე პერიოდში, როგორც აღმოჩენალანთანიმოსანდერმა გააანალიზა და შეისწავლა თავდაპირველად აღმოჩენილი იტრიუმი და გამოაქვეყნა მოხსენება 1842 წელს, სადაც განმარტა, რომ თავდაპირველად აღმოჩენილი იტრიუმის დედამიწა იყო არა ერთი ელემენტის ოქსიდი, არამედ სამი ელემენტის ოქსიდი. მან მაინც დაარქვა ერთ მათგანს იტრიუმ მიწა, ერთს კი ერბია (ერბიუმიდედამიწა). ელემენტის სიმბოლო მითითებულია როგორც Er. ერბიუმის და კიდევ ორი ​​ელემენტის აღმოჩენა,ლანთანიდატერბიუმი, აღმოაჩინა მეორე კარიიშვიათი დედამიწაელემენტები, რომლებიც აღნიშნავენ მათი აღმოჩენის მეორე ეტაპს. მათი აღმოჩენა იყო სამის აღმოჩენაიშვიათი დედამიწაელემენტები ორი ელემენტის შემდეგცერიუმიდაიტრიუმი.

ელექტრონის კონფიგურაცია

ელექტრონული განლაგება:

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

პირველი იონიზაციის ენერგია არის 6,10 ელექტრონ ვოლტი. ქიმიური და ფიზიკური თვისებები თითქმის იდენტურია ჰოლმიუმისა და დისპროზიუმის.

ერბიუმის იზოტოპებს მიეკუთვნება: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er.

მეტალი

ერბიუმიარის ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი, რბილი ტექსტურით, წყალში უხსნადი და მჟავებში ხსნადი. მარილები და ოქსიდები შეფერილობის ვარდისფერიდან წითელამდეა. დნობის წერტილი 1529 ° C, დუღილის წერტილი 2863 ° C, სიმკვრივე 9,006 გ/სმ ³.

ერბიუმიარის ანტიფერომაგნიტური დაბალ ტემპერატურაზე, ძლიერ ფერომაგნიტური აბსოლუტური ნულის მახლობლად და არის ზეგამტარი.

ერბიუმინელა იჟანგება ჰაერით და წყლით ოთახის ტემპერატურაზე, რის შედეგადაც მიიღება ვარდისფერი წითელი ფერი.

განაცხადი:

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

ერბიუმიასევე აქვს გარკვეული გამოყენება ბირთვულ ინდუსტრიაში და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც შენადნობის კომპონენტი სხვა ლითონებისთვის. მაგალითად, დოპინგიერბიუმივანადიუმში შეიძლება გაზარდოს მისი მოქნილობა.

ამჟამად, ყველაზე ცნობილი გამოყენებაერბიუმიარის წარმოებაშიერბიუმიდოპირებული ბოჭკოვანი გამაძლიერებლები (EDFAs). სატყუარას დოპირებული ბოჭკოვანი გამაძლიერებელი (EDFA) პირველად შეიქმნა საუთჰემპტონის უნივერსიტეტის მიერ 1985 წელს. ეს არის ერთ-ერთი უდიდესი გამოგონება ოპტიკურ ბოჭკოვან კომუნიკაციაში და შეიძლება ითქვას, რომ დღევანდელი შორ მანძილზე საინფორმაციო მაგისტრალის "ბენზინგასამართ სადგურსაც" წარმოადგენს.ერბიუმიდოპირებული ბოჭკო არის გამაძლიერებლის ბირთვი კვარცის ბოჭკოში მცირე რაოდენობით იშვიათი დედამიწის ელემენტის ერბიუმის იონების (Er3+) დოპინგით. ოპტიკურ ბოჭკოებში ათობით ასობით ppm ერბიუმის დოპინგს შეუძლია საკომუნიკაციო სისტემებში ოპტიკური დანაკარგების კომპენსირება.ერბიუმიდოპირებული ბოჭკოვანი გამაძლიერებლები ჰგავს სინათლის "სატუმბი სადგურს", რომელიც საშუალებას აძლევს ოპტიკურ სიგნალებს გადაიცეს სადგურიდან სადგურამდე შესუსტების გარეშე, რაც შეუფერხებლად ხსნის ტექნოლოგიურ არხს თანამედროვე შორ მანძილზე, მაღალი სიმძლავრის და მაღალი სიჩქარით ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კომუნიკაციისთვის. .

კიდევ ერთი აპლიკაციის ცხელი წერტილიერბიუმიარის ლაზერი, განსაკუთრებით როგორც სამედიცინო ლაზერული მასალა.ერბიუმილაზერი არის მყარი მდგომარეობის პულსური ლაზერი 2940 ნმ ტალღის სიგრძით, რომელსაც შეუძლია ძლიერად შეიწოვოს ადამიანის ქსოვილებში წყლის მოლეკულები და მიაღწიოს მნიშვნელოვან შედეგებს ნაკლები ენერგიით. მას შეუძლია რბილი ქსოვილების ზუსტად მოჭრა, დაფქვა და ამოკვეთა. Erbium YAG ლაზერი ასევე გამოიყენება კატარაქტის ექსტრაქციისთვის.ერბიუმილაზერული თერაპიის აპარატურა ხსნის უფრო ფართო გამოყენების სფეროებს ლაზერული ქირურგიისთვის.

ერბიუმიასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გამააქტიურებელი იონი იშვიათი დედამიწის ზეკონვერტაციის ლაზერული მასალებისთვის.ერბიუმილაზერული ზეკონვერტაციის მასალები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად: ერთკრისტალი (ფტორი, ჟანგბადის შემცველი მარილი) და მინა (ბოჭკოვანი), როგორიცაა ერბიუმ-დოპირებული იტრიუმის ალუმინატი (YAP: Er3+) და Er3+ დოპირებული ZBLAN ფტორი (ZrF4-BaF2-). LaF3-AlF3-NaF) მინის ბოჭკოები, რომლებიც ახლა უკვე პრაქტიკულია. BaYF5: Yb3+, Er3+ შეუძლია ინფრაწითელი შუქის გადაქცევა ხილულ სინათლედ და ეს მრავალფოტონური ამაღლებული კონვერტაციის მანათობელი მასალა წარმატებით გამოიყენება ღამის ხედვის მოწყობილობებში.