العنصر السحري للأرض النادرة الإربيوم

الإربيوم، العدد الذري 68، يقع في الدورة السادسة من الجدول الدوري الكيميائي، اللانثانيدات (مجموعة IIIB) رقم 11، الوزن الذري 167.26، ويأتي اسم العنصر من موقع اكتشاف أرض الإيتريوم.

الإربيوميحتوي على نسبة 0.000247% في القشرة ويوجد في الكثيرالأرض النادرةالمعادن. وهو موجود في الصخور النارية ويمكن الحصول عليه عن طريق التحليل الكهربائي وذوبان ErCl3. وهو يتعايش مع عناصر أرضية نادرة أخرى عالية الكثافة في فوسفات الإيتريوم والأسودالأرض النادرةرواسب الذهب.

أيونيالأرض النادرةالمعادن: جيانغشي، قوانغدونغ، فوجيان، هونان، قوانغشي، وما إلى ذلك في الصين. خام الفوسفور الإيتريوم: ماليزيا، قوانغشي، قوانغدونغ، الصين. المونازيت: المناطق الساحلية في أستراليا، والمناطق الساحلية في الهند، وقوانغدونغ، والصين، والمناطق الساحلية في تايوان.

اكتشاف التاريخ

تم اكتشافه عام 1843

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

خلال نفس الفترة التي تم اكتشافهااللانثانمقام موساندر بتحليل ودراسة الإيتريوم المكتشف في البداية، ونشر تقريرًا في عام 1842 يوضح أن تراب الإيتريوم المكتشف في البداية لم يكن أكسيدًا عنصريًا واحدًا، بل أكسيدًا من ثلاثة عناصر. وما زال يسمي واحدًا منهم أرض الإيتريوم، وواحدًا منهم إربيا (الإربيومأرض). تم تعيين رمز العنصر كـ Er. اكتشاف الإربيوم وعنصرين آخريناللانثانموتيربيوم، فتح الباب الثاني لاكتشافالأرض النادرةالعناصر، بمناسبة المرحلة الثانية من اكتشافها. وكان اكتشافهم اكتشاف ثلاثةالأرض النادرةالعناصر بعد العنصرينالسيريوموالإيتريوم.

التكوين الإلكتروني

التخطيط الإلكتروني:

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

طاقة التأين الأولى هي 6.10 إلكترون فولت. الخصائص الكيميائية والفيزيائية متطابقة تقريبًا مع خصائص الهولميوم والديسبروسيوم.

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

معدن

الإربيومهو معدن أبيض فضي، ناعم الملمس، غير قابل للذوبان في الماء وقابل للذوبان في الأحماض. الأملاح والأكاسيد ذات لون وردي إلى أحمر. نقطة الانصهار 1529 درجة مئوية، نقطة الغليان 2863 درجة مئوية، الكثافة 9.006 جم / سم ³.

الإربيوموهو مضاد للمغناطيسية الحديدية في درجات حرارة منخفضة، ومغناطيسي قوي بالقرب من الصفر المطلق، وهو موصل فائق.

الإربيوميتأكسد ببطء بالهواء والماء في درجة حرارة الغرفة، مما ينتج عنه لون أحمر وردي.

طلب:

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

الإربيوملديها أيضًا بعض التطبيقات في الصناعة النووية ويمكن استخدامها كعنصر سبيكة للمعادن الأخرى. على سبيل المثال، المنشطاتالإربيومإلى الفاناديوم يمكن أن يعزز ليونة.

في الوقت الحاضر، الاستخدام الأبرز لالإربيومهو في تصنيعالإربيوممضخمات الألياف المنشطات (EDFAs). تم تطوير مضخم الألياف المشبع بالطعم (EDFA) لأول مرة من قبل جامعة ساوثامبتون في عام 1985. وهو أحد أعظم الاختراعات في مجال اتصالات الألياف الضوئية ويمكن حتى أن يقال عنه إنه "محطة الوقود" لطريق المعلومات السريع لمسافات طويلة اليوم.الإربيومالألياف المنشطات هي جوهر مكبر الصوت عن طريق تطعيم كمية صغيرة من أيونات الإربيوم من العناصر الأرضية النادرة (Er3+) في ألياف الكوارتز. يمكن أن يؤدي تطعيم عشرات إلى مئات الأجزاء في المليون من الإربيوم في الألياف الضوئية إلى تعويض الفقد البصري في أنظمة الاتصالات.الإربيومتشبه مضخمات الألياف المخدرة "محطة ضخ" للضوء، مما يسمح بنقل الإشارات الضوئية من محطة إلى أخرى دون توهين، وبالتالي فتح القناة التكنولوجية بسلاسة للاتصالات الحديثة عبر الألياف الضوئية لمسافات طويلة وعالية السعة وعالية السرعة .

نقطة اتصال تطبيق أخرى لـالإربيومهو الليزر، وخاصة كمادة الليزر الطبية.الإربيومالليزر عبارة عن ليزر نبضي ذو حالة صلبة يبلغ طوله الموجي 2940 نانومتر، والذي يمكن أن تمتصه جزيئات الماء في الأنسجة البشرية بقوة، مما يحقق نتائج مهمة باستخدام طاقة أقل. يمكنها قطع، طحن، واستئصال الأنسجة الرخوة بدقة. يستخدم ليزر Erbium YAG أيضًا في استخراج المياه البيضاء.الإربيومتفتح معدات العلاج بالليزر مجالات تطبيق واسعة بشكل متزايد لجراحة الليزر.

الإربيوميمكن استخدامه أيضًا كأيون منشط لمواد الليزر لتحويل الأتربة النادرة.الإربيوميمكن تقسيم مواد تحويل الليزر إلى فئتين: بلورة واحدة (الفلورايد، ملح يحتوي على الأكسجين) والزجاج (الألياف)، مثل بلورات ألومينات الإيتريوم المشبعة بالإربيوم (YAP: Er3+) وفلوريد ZBLAN المشوب Er3+ (ZrF4-BaF2-). LaF3-AlF3-NaF) من الألياف الزجاجية، والتي أصبحت الآن عملية. BaYF5: Yb3+، Er3+ يمكنه تحويل ضوء الأشعة تحت الحمراء إلى ضوء مرئي، وقد تم استخدام مادة الإنارة متعددة الفوتون هذه بنجاح في أجهزة الرؤية الليلية.