Что такое Эрбий, erbium, характеристики, свойства

Эрбий — это химический элемент Er химический символ — Er; лат. Erbium) — химический элемент побочной подгруппы третьей группы шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 68, относится к лантаноидам. Относится к редкоземельным элементам (иттриевая подгруппа).

Эрбий класс химических элементов

Элемент Er — относится к группе, классу хим элементов (носится к периоду, группе: 6, (atomic mass of matter) атомная масса вещества Эрбий составляет 167,259 (3) (а.е.м.))

Элемент Er свойство химического элемента Эрбий Erbium

Основные характеристики и свойства элемента Er…, его параметры. Впервые эрбий был выделен в 1843 году шведским химиком Карлом Густавом Мосандером , из минерала гадолинита, найденного около селения Иттербю. Мосандер обнаружил примеси в концентрате Y2 O3 и выделил из него три фракции: иттриевую, розовую terbia (которая содержала современный элемент эрбий) и бесцветную erbia (содержала элемент тербий , нерастворимый оксид тербия имеет коричневый оттенок). Тербий и эрбий, впрочем, некоторое время путали. Тербий был переименован в эрбий после 1860 года, а эрбий в тербий — в 1877 году.

Марк Делафонтен в 1864 году принялся работать с гадолинитом: эрбий и его соединения были детально изучены различными методами, в том числе с применением газовой горелки . Им же были предоставлены довольно ясные доказательства открытия эрбия . Пер Теодор Клеве в 1879 году, изучая эрбий, оставшийся после отделения от иттербия, пришел к выводу о неоднородности фракции и открыл в его составе ещё два элемента: тулий и гольмий.

Достаточно чистый Er 2 O3 был независимо выделен в 1905 году Жоржем Урбэном и Чарльзом Джеймсом. Чистый металл был получен лишь в 1934 году Клеммом и Боммером. Только в 1990-х годах китайский оксид эрбия упал в цене достаточно, чтобы использоваться как краситель для стекла.

Происхождение названия

Наряду ещё с тремя химическими элементами ( тербий , иттербий , иттрий ) получил название в честь села Иттербю , находящегося на острове Ресарё, входящем в Стокгольмский архипелаг .

Нахождение в природе

Подробнее по этой теме см. Редкоземельные элементы .

Монацитовый песок

Кларк эрбия в земной коре (по Тэйлору) — 3,3 г/т, содержание в воде океанов — 2,4⋅10 −6. Эти концентрации достаточны для того, чтобы разместить эрбий на 45-м месте по распространённости среди химических элементов в земной коре (таким образом, он более распространен, чем свинец).

Как и прочие редкоземельные элементы, эрбий не встречается в природе в свободном состоянии, но содержится в монацитовых песках. Исторически было очень сложно и затратно разделять редкоземельные элементы, но ионообменная хроматография , разработанная к концу XX века, существенно снизила стоимость их получения.

Основными коммерческими источниками эрбия являются минералы ксенотим и эвксенит , а также, с недавних пор, глины южного Китая; в итоге, Китай превратился в основного поставщика этого элемента. В высокоиттриевой фракции концентрата иттрий составляет около 2/3 по весу, а эрбий — около 4-5 %. После растворения концентрата в кислоте эрбий окрашивает раствор в характерный розовый цвет — тот самый, который Мозандер наблюдал, исследуя минералы поселка Иттербю.

Месторождения

Эрбий входит в состав лантаноидов , которые встречаются очень редко. Лантаноиды встречаются в США , Казахстане , России , Украине , Австралии , Бразилии , Индии , Скандинавии

Изотопы

Естественный эрбий состоит из 6 стабильных изотопов: Er-162, Er-164, Er-166, Er-167, Er-168, Er-170; 166 Er является наиболее распространенным (33,503 % естественного эрбия). Описаны 29 радиоизотопов , наиболее стабильны из которых 169 Er с периодом полураспада 9,4 суток, 172 Er с периодом полураспада 49,3 часов, 160 Er с периодом полураспада 28,58 часов, 165 Er с периодом полураспада 10,36 часов и 171 Er с периодом полураспада 7,516 часов. У остальных радиоактивных изотопов период полураспада менее 3,5 часов, причём многие из них с периодом полураспада менее 4 минут. Этот элемент имеет также 13 ядерных изомеров , наиболее стабильный из которых Er-167m с периодом полураспада 2,269 с.

Изотопы эрбия лежат в диапазоне атомных масс от 142,9663 (для Er-143) до 176,9541 (для Er-177).

Получение

Эрбия (III) хлорид под солнечным светом флуоресцирует розовым (как и другие соединения, содержащие Er +3 , под действием естественного ультрафиолета).

Металлический эрбий получают электролизом расплава хлорида (фторида) эрбия ErCl 3 (ErF 3 ), а также кальцийтермическим восстановлением этих солей.

Применение

Одним из важнейших направлений использования эрбия является его применение в виде оксида (иногда бората) в атомной технике. Так, например, смесь оксида эрбия и оксида урана позволяет резко улучшить работу реакторов РБМК , улучшив в них энергораспределение, технико-экономические параметры, и что особенно актуально — безопасность работы реакторов.

Монокристаллы оксида эрбия используются в качестве высокоэффективных лазерных материалов . Непрерывные эрбиевые и тулиевые импульсные лазеры, работающие на длине волны 3 мкм, подходят для применения в лазерной хирургии : рабочая длина волны совпадает с частотой колебаний атомов O — H в воде — достигается сильное поглощение луча биологическими тканями

Оксид эрбия добавляют в кварцевый расплав при производстве оптических волокон , работающих на сверхдальних расстояниях (ВЛЭ — волокно, легированное эрбием). При построении сверхдлинных оптических трасс встаёт проблема промежуточной регенерации сигнала из-за его естественного затухания при распространении в кварцевой нити. В случае, если трасса проходит по «сложным» участкам (например, под водой), размещение «преобразующих» станций регенерации (то есть таких, которые преобразуют слабый оптический сигнал в электрический, усиливают его и вновь преобразовывают в излучение лазера) становится технически очень сложной задачей ввиду необходимости обеспечения таких станций электропитанием. Оптическое волокно, легированное редкоземельным элементом эрбием, обладает способностью поглощать свет одной длины волны и испускать его на другой длине волны. Внешний полупроводниковый лазер посылает в волокно инфракрасный свет с длиной волны 980 или 1480 нм, возбуждая атомы эрбия. Когда в волокно поступает оптический сигнал с длиной волны от 1530 до 1620 нм, возбужденные атомы эрбия излучают свет с той же длиной волны, что и входной сигнал. EDFA — erbium-doped fiber amplifier — усилитель, работающий по этому принципу.

формула химического элемента Эрбий Erbium

Химическая формула Эрбия:

Атомы Эрбий Erbium химических элементов

Атомы Erbium хим. элемента

Erbium Эрбий ядро строение

Строение ядра химического элемента Erbium — Er,

История открытия Эрбий Erbium

Открытие элемента Erbium —

Эрбий Erbium происхождение названия

Откуда произошло название Erbium …

Распространённость Эрбий Erbium

Как любой хим. элемент имеет свою распространенность в природе, Er …

Получение Эрбий Erbium

Erbium — получение элемента

Физические свойства Эрбий Erbium

Основные свойства Erbium

Изотопы Erbium Эрбий

Наличие и определение изотопов Erbium

Er свойства изотопов Эрбий Erbium

Химические свойства Эрбий Erbium

Определение химических свойств Erbium

Меры предосторожности Эрбий Erbium

Внимание! Внимательно ознакомьтесь с мерами безопасности при работе с Erbium

Стоимость Эрбий Erbium

Рыночная стоимость Er, цена Эрбий Erbium

Примечания

Список примечаний и ссылок на различные материалы про хим. элемент Er