Το μαγικό στοιχείο σπανίων γαιών Έρβιο

Ερβιο, ατομικός αριθμός 68, βρίσκεται στον 6ο κύκλο του χημικού περιοδικού πίνακα, η λανθανίδη (ομάδα IIIB) αριθμός 11, ατομικό βάρος 167,26, και το όνομα του στοιχείου προέρχεται από την τοποθεσία ανακάλυψης της γης υττρίου.

Ερβιοέχει περιεκτικότητα 0,000247% στον φλοιό και απαντάται σε πολλάσπάνια γηορυκτά. Υπάρχει σε πυριγενή πετρώματα και μπορεί να ληφθεί με ηλεκτρόλυση και τήξη του ErCl3. Συνυπάρχει με άλλα στοιχεία σπάνιων γαιών υψηλής πυκνότητας σε φωσφορικό ύττριο και μαύροσπάνια γηκοιτάσματα χρυσού.

ιωνικόςσπάνια γηορυκτά: Jiangxi, Guangdong, Fujian, Hunan, Guangxi κ.λπ. στην Κίνα. Μεταλλεύμα φωσφόρου υττρίου: Μαλαισία, Guangxi, Guangdong, Κίνα. Monazite: οι παράκτιες περιοχές της Αυστραλίας, οι παράκτιες περιοχές της Ινδίας, το Guangdong, η Κίνα και οι παράκτιες περιοχές της Ταϊβάν.

Ανακαλύπτοντας την Ιστορία

Ανακαλύφθηκε το 1843

Διαδικασία ανακάλυψης: Ανακαλύφθηκε από τον CG Mosander το 1843. Αρχικά ονόμασε το οξείδιο του ερβίου οξείδιο του τερβίου, έτσι στην πρώιμη βιβλιογραφία,οξείδιο του τερβίουκαιοξείδιο του ερβίουήταν ανάμεικτα. Μόνο μετά το 1860 ήταν απαραίτητη η διόρθωση.

Την ίδια περίοδο με την ανακάλυψη τουλανθάνιο, ο Mossander ανέλυσε και μελέτησε το αρχικά ανακαλυφθέν ύττριο και δημοσίευσε μια αναφορά το 1842, διευκρινίζοντας ότι η αρχικά ανακαλυφθείσα γη υττρίου δεν ήταν ένα μόνο στοιχειακό οξείδιο, αλλά ένα οξείδιο τριών στοιχείων. Ακόμα ονόμασε ένα από αυτά γη ύττριο και ένα από αυτά ερβία (έρβιογη). Το σύμβολο του στοιχείου ορίζεται ως Er. Η ανακάλυψη του ερβίου και δύο άλλων στοιχείων,λανθάνιοκαιτέρβιο, άνοιξε τη δεύτερη πόρτα στην ανακάλυψη τουσπάνια γηστοιχεία, που σηματοδοτούν το δεύτερο στάδιο της ανακάλυψής τους. Η ανακάλυψή τους ήταν η ανακάλυψη τριώνσπάνια γηστοιχεία μετά τα δύο στοιχείαδημήτριοκαιύττριο.

Διαμόρφωση ηλεκτρονίων

Ηλεκτρονική διάταξη:

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

Η πρώτη ενέργεια ιονισμού είναι 6,10 ηλεκτρονιοβολτ. Οι χημικές και φυσικές ιδιότητες είναι σχεδόν ίδιες με εκείνες του ολμίου και του δυσπροσίου.

Τα ισότοπα του ερβίου περιλαμβάνουν: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er.

Μέταλλο

Ερβιοείναι ένα ασημί λευκό μέταλλο, μαλακό στην υφή, αδιάλυτο στο νερό και διαλυτό σε οξέα. Τα άλατα και τα οξείδια έχουν χρώμα ροζ έως κόκκινο. Σημείο τήξης 1529 ° C, σημείο βρασμού 2863 ° C, πυκνότητα 9,006 g/cm ³.

Ερβιοείναι αντισιδηρομαγνητικό σε χαμηλές θερμοκρασίες, έντονα σιδηρομαγνητικό κοντά στο απόλυτο μηδέν και είναι υπεραγωγός.

Ερβιοοξειδώνεται αργά από τον αέρα και το νερό σε θερμοκρασία δωματίου, με αποτέλεσμα ένα ροζ κόκκινο χρώμα.

Εφαρμογή:

Το οξείδιο τουEr2O3είναι ένα ροζ κόκκινο χρώμα που χρησιμοποιείται για την κατασκευή αγγείων με γλάσο.Οξείδιο του ερβίουχρησιμοποιείται στην κεραμική βιομηχανία για την παραγωγή ροζ σμάλτου.

Ερβιοέχει επίσης ορισμένες εφαρμογές στην πυρηνική βιομηχανία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συστατικό κράματος για άλλα μέταλλα. Για παράδειγμα, ντόπινγκέρβιοστο βανάδιο μπορεί να ενισχύσει την ολκιμότητα του.

Επί του παρόντος, η πιο εξέχουσα χρήση τουέρβιοβρίσκεται στην κατασκευή τουέρβιοενισχυτές ντοπαρισμένων ινών (EDFAs). Ο ενισχυτής ινών με δόλωμα (EDFA) αναπτύχθηκε για πρώτη φορά από το Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον το 1985. Είναι μια από τις μεγαλύτερες εφευρέσεις στην επικοινωνία οπτικών ινών και μπορεί να ειπωθεί ότι είναι το "βενζινάδικο" του σημερινού υπερεθνικού δρόμου πληροφοριών μεγάλων αποστάσεων.ΕρβιοΗ ντοπαρισμένη ίνα είναι ο πυρήνας ενός ενισχυτή με ντόπινγκ μικρής ποσότητας ιόντων ερβίου στοιχείου σπάνιας γαίας (Er3+) σε μια ίνα χαλαζία. Το ντόπινγκ δεκάδων έως εκατοντάδων ppm ερβίου σε οπτικές ίνες μπορεί να αντισταθμίσει τις οπτικές απώλειες στα συστήματα επικοινωνίας.ΕρβιοΟι ενισχυτές ντοπαρισμένων ινών είναι σαν ένας «αντλιοστάσιος» φωτός, επιτρέποντας στα οπτικά σήματα να μεταδίδονται χωρίς εξασθένηση από σταθμό σε σταθμό, ανοίγοντας έτσι ομαλά το τεχνολογικό κανάλι για σύγχρονη επικοινωνία με οπτικές ίνες μεγάλων αποστάσεων, υψηλής χωρητικότητας και υψηλής ταχύτητας .

Ένα άλλο hotspot εφαρμογής τουέρβιοείναι λέιζερ, ειδικά ως ιατρικό υλικό λέιζερ.ΕρβιοΤο laser είναι ένα παλμικό λέιζερ στερεάς κατάστασης με μήκος κύματος 2940 nm, το οποίο μπορεί να απορροφηθεί έντονα από τα μόρια του νερού στους ανθρώπινους ιστούς, επιτυγχάνοντας σημαντικά αποτελέσματα με λιγότερη ενέργεια. Μπορεί να κόψει, να τρίψει και να αφαιρέσει με ακρίβεια τους μαλακούς ιστούς. Το λέιζερ Erbium YAG χρησιμοποιείται επίσης για την εξαγωγή καταρράκτη.ΕρβιοΟ εξοπλισμός θεραπείας με λέιζερ ανοίγει ολοένα και ευρύτερα πεδία εφαρμογής για χειρουργική με λέιζερ.

Ερβιομπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ιόν ενεργοποίησης για υλικά λέιζερ μετατροπής σπάνιων γαιών.ΕρβιοΤα υλικά μετατροπής λέιζερ μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: μονοκρύσταλλο (φθόριο, άλας που περιέχει οξυγόνο) και γυαλί (ίνες), όπως κρύσταλλοι αργιλικού υττρίου με πρόσμειξη έρβιου (YAP: Er3+) και φθόριο ZBLAN με προσθήκη Er3+ (ZrF4-BaF2-). LaF3-AlF3-NaF) ίνες γυαλιού, οι οποίες είναι πλέον πρακτικές. BaYF5: Το Yb3+, το Er3+ μπορούν να μετατρέψουν το υπέρυθρο φως σε ορατό φως και αυτό το φωταυγές υλικό πολυφωτονικής μετατροπής έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία σε συσκευές νυχτερινής όρασης.


Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-25-2023