El elemento mágico de tierras raras Erbio

Erbio, número atómico 68, se encuentra en el sexto ciclo de la tabla periódica química, el lantánido (grupo IIIB) número 11, peso atómico 167,26, y el nombre del elemento proviene del sitio de descubrimiento del itrio terrestre.

Erbiotiene un contenido de 0,000247% en la corteza y se encuentra en muchostierras rarasminerales. Existe en rocas ígneas y se puede obtener por electrólisis y fusión de ErCl3. Coexiste con otros elementos de tierras raras de alta densidad en el fosfato de itrio y el negro.tierras rarasyacimientos de oro.

Iónicotierras rarasminerales: Jiangxi, Guangdong, Fujian, Hunan, Guangxi, etc. en China. Mineral de fósforo e itrio: Malasia, Guangxi, Guangdong, China. Monacita: zonas costeras de Australia, zonas costeras de India, Guangdong, China y zonas costeras de Taiwán.

Descubriendo la historia

Descubierto en 1843

Proceso de descubrimiento: Descubierto por CG Mosander en 1843. Originalmente llamó al óxido de erbio óxido de terbio, por lo que en la literatura antigua,óxido de terbioyóxido de erbioestaban mezclados. No fue hasta después de 1860 que fue necesaria la corrección.

Durante el mismo periodo del descubrimiento delantano, Mossander analizó y estudió el itrio inicialmente descubierto, y publicó un informe en 1842, aclarando que la tierra de itrio inicialmente descubierta no era un óxido elemental único, sino un óxido de tres elementos. Todavía llamó a uno de ellos tierra de itrio y a otro erbia (erbiotierra). El símbolo del elemento se designa como Er. El descubrimiento del erbio y otros dos elementos,lantanoyterbio, abrió la segunda puerta al descubrimiento detierras raraselementos, marcando la segunda etapa de su descubrimiento. Su descubrimiento fue el descubrimiento de trestierras raraselementos después de los dos elementoscerioyitrio.

configuración electrónica

Diseño electrónico:

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

La primera energía de ionización es de 6,10 electronvoltios. Las propiedades químicas y físicas son casi idénticas a las del holmio y el disprosio.

Los isótopos del erbio incluyen: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er.

Metal

ErbioEs un metal de color blanco plateado, de textura suave, insoluble en agua y soluble en ácidos. Las sales y óxidos son de color rosa a rojo. Punto de fusión 1529 °C, punto de ebullición 2863 °C, densidad 9,006 g/cm³。

ErbioEs antiferromagnético a bajas temperaturas, fuertemente ferromagnético cerca del cero absoluto y es un superconductor.

ErbioSe oxida lentamente con el aire y el agua a temperatura ambiente, dando como resultado un color rojo rosa.

Solicitud:

su oxidoEr2O3Es un color rojo rosado que se utiliza para hacer cerámica vidriada.Óxido de erbioSe utiliza en la industria cerámica para producir un esmalte rosa.

ErbioTambién tiene algunas aplicaciones en la industria nuclear y puede usarse como componente de aleación para otros metales. Por ejemplo, el dopajeerbioen vanadio puede mejorar su ductilidad.

En la actualidad, el uso más destacado deerbioestá en la fabricación deerbioAmplificadores de fibra dopada (EDFA). El amplificador de fibra dopada con cebo (EDFA) fue desarrollado por primera vez por la Universidad de Southampton en 1985. Es uno de los mayores inventos en comunicación por fibra óptica e incluso se puede decir que es la "gasolinera" de la actual autopista de la información de larga distancia.ErbioLa fibra dopada es el núcleo de un amplificador al dopar una pequeña cantidad de iones de erbio (Er3+) de elementos de tierras raras en una fibra de cuarzo. El dopado de decenas a cientos de ppm de erbio en fibras ópticas puede compensar las pérdidas ópticas en los sistemas de comunicación.ErbioLos amplificadores de fibra dopada son como una "estación de bombeo" de luz, que permite que las señales ópticas se transmitan sin atenuación de una estación a otra, abriendo así suavemente el canal tecnológico para las modernas comunicaciones por fibra óptica de larga distancia, alta capacidad y alta velocidad. .

Otro punto de acceso a aplicaciones deerbioes el láser, especialmente como material láser médico.ErbioEl láser es un láser de pulso de estado sólido con una longitud de onda de 2940 nm, que puede ser fuertemente absorbido por las moléculas de agua en los tejidos humanos, logrando resultados significativos con menos energía. Puede cortar, triturar y extirpar con precisión tejidos blandos. El láser Erbium YAG también se utiliza para la extracción de cataratas.ErbioLos equipos de terapia con láser están abriendo campos de aplicación cada vez más amplios para la cirugía con láser.

ErbioTambién se puede utilizar como ion activador para materiales láser de conversión ascendente de tierras raras.ErbioLos materiales de conversión ascendente por láser se pueden dividir en dos categorías: monocristal (fluoruro, sal que contiene oxígeno) y vidrio (fibra), como cristales de aluminato de itrio dopado con erbio (YAP: Er3+) y fluoruro ZBLAN dopado con Er3+ (ZrF4-BaF2-). LaF3-AlF3-NaF) fibras de vidrio, que ahora han resultado prácticas. BaYF5: Yb3+, Er3+ pueden convertir la luz infrarroja en luz visible, y este material luminiscente de conversión ascendente multifotónica se ha utilizado con éxito en dispositivos de visión nocturna.