عنصر الأرض النادر السحري الإربيوم

الإربيومعنصر فلزي، عدده الذري 68، يقع في الدورة السادسة من الجدول الدوري الكيميائي، اللانثانيد (المجموعة IIIB) رقمه 11، وزنه الذري 167.26، ويأتي اسم العنصر من موقع اكتشاف الإيتريوم الأرضي.

الإربيوميحتوي على نسبة 0.000247% في القشرة الأرضية ويوجد في العديد منالعناصر الأرضية النادرةمعادن. يوجد في الصخور النارية، ويمكن الحصول عليه بالتحليل الكهربائي وصهر كلوريد الإيثريوم. يتواجد مع عناصر أرضية نادرة أخرى عالية الكثافة في فوسفات الإيتريوم والرصاص الأسود.العناصر الأرضية النادرةرواسب الذهب.

أيونيالعناصر الأرضية النادرةالمعادن: جيانغشي، قوانغدونغ، فوجيان، هونان، قوانغشي، وغيرها في الصين. خام فوسفور الإيتريوم: ماليزيا، قوانغشي، قوانغدونغ، الصين. المونازيت: المناطق الساحلية في أستراليا، المناطق الساحلية في الهند، قوانغدونغ، الصين، والمناطق الساحلية في تايوان.

اكتشاف التاريخ

تم اكتشافه في عام 1843

عملية الاكتشاف: اكتشفه سي جي موساندر في عام 1843. وقد أطلق في الأصل على أكسيد الإربيوم اسم أكسيد التربيوم، لذلك في الأدبيات المبكرة،أكسيد التربيوموأكسيد الإربيومكانت مختلطة. ولم يكن التصحيح ضروريًا إلا بعد عام 1860.

خلال نفس الفترة التي تم فيها اكتشافاللانثانومقام موساندر بتحليل ودراسة عنصر الإيتريوم المكتشف أولًا، ونشر تقريرًا عام ١٨٤٢، أوضح فيه أن عنصر الإيتريوم الترابي المكتشف أولًا لم يكن أكسيدًا عنصريًا واحدًا، بل أكسيدًا من ثلاثة عناصر. وقد أطلق على أحدها اسم إيتريوم الترابي، والآخر اسم إربيا (الإربيومالأرض). رمز العنصر هو Er. اكتشاف الإربيوم وعنصرين آخرين،اللانثانوموالتربيوم، فتح الباب الثاني لاكتشافالعناصر الأرضية النادرةالعناصر، مما يمثل المرحلة الثانية من اكتشافهم. كان اكتشافهم هو اكتشاف ثلاثةالعناصر الأرضية النادرةالعناصر بعد العنصرينالسيريوموالإيتريوم.

التوزيع الإلكتروني

التخطيط الإلكتروني:

1س2 2س2 2ب6 3س2 3ب6 4س2 3د10 4ب6 5س2 4د10 5ب6 6س2 4ف12

طاقة التأين الأولى تساوي 6.10 إلكترون فولت. خصائصه الكيميائية والفيزيائية متطابقة تقريبًا مع خصائص الهولميوم والديسبروسيوم.

تشمل نظائر الإربيوم: 162Er، 164Er، 166Er، 167Er، 168Er، 170Er.

معدن

الإربيوممعدن أبيض فضي، ناعم الملمس، لا يذوب في الماء، ويذوب في الأحماض. أملاحه وأكاسيده وردية إلى حمراء اللون. درجة انصهاره ١٥٢٩ درجة مئوية، ودرجة غليانه ٢٨٦٣ درجة مئوية، وكثافته ٩.٠٠٦ غ/سم³.

الإربيوميعتبر مضادًا للمغناطيسية في درجات الحرارة المنخفضة، ومغناطيسيًا حديديًا قويًا بالقرب من الصفر المطلق، وهو موصل فائق.

الإربيوميتأكسد ببطء بواسطة الهواء والماء في درجة حرارة الغرفة، مما ينتج عنه اللون الأحمر الوردي.

طلب:

أكسيدهEr2O3هو لون أحمر وردي يستخدم في صناعة الفخار المزجج.أكسيد الإربيوميستخدم في صناعة السيراميك لإنتاج المينا الوردي.

الإربيومله أيضًا بعض التطبيقات في الصناعة النووية، ويمكن استخدامه كمكون سبيكة لمعادن أخرى. على سبيل المثال، التنشيطالإربيوميمكن أن يؤدي تحويل الفاناديوم إلى مادة أكثر ليونة إلى تعزيز ليونته.

في الوقت الحاضر، الاستخدام الأكثر بروزًا لـالإربيومفي تصنيعالإربيوممُضخِّمات الألياف المُشَوَّبَة (EDFAs). طُوِّر مُضخِّم الألياف المُشَوَّبَة (EDFA) لأول مرة في جامعة ساوثهامبتون عام ١٩٨٥. ويُعَدُّ من أعظم الاختراعات في مجال اتصالات الألياف الضوئية، بل يُمكن اعتباره بمثابة "محطة وقود" لشبكة المعلومات فائقة السرعة لمسافات طويلة اليوم.الإربيومالألياف المُشَوَّبَة هي جوهر المُضخِّم، وذلك بتطعيم ليف كوارتز بكمية صغيرة من أيونات الإربيوم (Er3+) من العناصر الأرضية النادرة. يُمكن لتطعيم الألياف الضوئية بعشرات إلى مئات الأجزاء في المليون من الإربيوم أن يُعوِّض عن الخسائر الضوئية في أنظمة الاتصالات.الإربيومتعتبر مكبرات الألياف المخدرة بمثابة "محطة ضخ" للضوء، مما يسمح بنقل الإشارات الضوئية دون إضعاف من محطة إلى أخرى، وبالتالي فتح القناة التكنولوجية بسلاسة للاتصالات الحديثة عبر الألياف الضوئية لمسافات طويلة وعالية السعة وعالية السرعة.

نقطة اتصال تطبيق أخرىالإربيومهو الليزر، وخاصة كمادة ليزر طبية.الإربيومالليزر هو ليزر نبضي ذو حالة صلبة بطول موجي 2940 نانومتر، يتميز بقدرته على الامتصاص القوي بواسطة جزيئات الماء في الأنسجة البشرية، مما يحقق نتائج ملحوظة باستخدام طاقة أقل. يمكنه قطع وطحن واستئصال الأنسجة الرخوة بدقة. يُستخدم ليزر الإربيوم YAG أيضًا لاستخراج الساد.الإربيومتفتح أجهزة العلاج بالليزر مجالات تطبيقية واسعة بشكل متزايد لجراحة الليزر.

الإربيوميمكن استخدامه أيضًا كأيون منشط لمواد الليزر التحويلية للعناصر الأرضية النادرة.الإربيوميمكن تقسيم مواد التحويل التصاعدي بالليزر إلى فئتين: بلورة أحادية (فلورايد، ملح يحتوي على الأكسجين) وألياف زجاجية، مثل بلورات ألومينات الإيتريوم المُشبعة بالإربيوم (YAP: Er3+) وألياف زجاجية فلوريد ZBLAN المُشبعة بـ Er3+ (ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF)، والتي أصبحت الآن عملية. يُمكن لـ BaYF5: Yb3+، Er3+ تحويل الضوء تحت الأحمر إلى ضوء مرئي، وقد استُخدمت هذه المادة المضيئة متعددة الفوتونات بنجاح في أجهزة الرؤية الليلية.