Erbium, Ordnungszahl 68, befindet sich im 6. Zyklus des chemischen Periodensystems, Lanthanoid (Gruppe IIIB) Nummer 11, Atomgewicht 167,26, und der Elementname stammt vom Fundort der Yttriumerde.
Erbiumhat einen Gehalt von 0,000247 % in der Kruste und kommt in vielenSeltene ErdenMineralien. Es kommt in magmatischen Gesteinen vor und kann durch Elektrolyse und Schmelzen von ErCl3 gewonnen werden. Es kommt zusammen mit anderen hochdichten Seltenerdelementen in Yttriumphosphat und Schwarz vor.Seltene ErdenGoldvorkommen.
IonischSeltene ErdenMineralien: Jiangxi, Guangdong, Fujian, Hunan, Guangxi usw. in China. Phosphor-Yttrium-Erz: Malaysia, Guangxi, Guangdong, China. Monazit: Küstengebiete Australiens, Küstengebiete Indiens, Guangdong, China und Küstengebiete Taiwans.
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Entdeckt 1843
Entdeckungsprozess: Entdeckt von CG Mosander im Jahr 1843. Er nannte das Oxid des Erbiums ursprünglich Terbiumoxid, daher in der frühen LiteraturTerbiumoxidUndErbiumoxidwaren gemischt. Erst nach 1860 war eine Korrektur notwendig.
Im selben Zeitraum wie die Entdeckung vonLanthanMossander analysierte und untersuchte das ursprünglich entdeckte Yttrium und veröffentlichte 1842 einen Bericht, in dem er klarstellte, dass es sich bei der ursprünglich entdeckten Yttriumerde nicht um ein einzelnes Elementoxid, sondern um ein Oxid dreier Elemente handelte. Eines davon nannte er Yttriumerde und eines Erbiumoxid (ErbiumErde). Das Elementsymbol wird als Er bezeichnet. Die Entdeckung von Erbium und zwei weiteren Elementen,LanthanUndTerbiumöffnete die zweite Tür zur Entdeckung vonSeltene ErdenElemente, die die zweite Phase ihrer Entdeckung markieren. Ihre Entdeckung war die Entdeckung von dreiSeltene ErdenElemente nach den beiden ElementenCerUndYttrium.
Elektronenkonfiguration
Elektronisches Layout:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f12
Die erste Ionisierungsenergie beträgt 6,10 Elektronenvolt. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften sind nahezu identisch mit denen von Holmium und Dysprosium.
Zu den Isotopen von Erbium gehören: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er.
Metall
Erbiumist ein silberweißes Metall mit weicher Textur, unlöslich in Wasser, löslich in Säuren. Salze und Oxide sind rosa bis rot gefärbt. Schmelzpunkt 1529 °C, Siedepunkt 2863 °C, Dichte 9,006 g/cm³.
Erbiumist bei niedrigen Temperaturen antiferromagnetisch, nahe dem absoluten Nullpunkt stark ferromagnetisch und ein Supraleiter.
Erbiumwird bei Raumtemperatur langsam durch Luft und Wasser oxidiert, was zu einer rosaroten Farbe führt.
Anwendung:
Sein OxidEr2O3ist eine rosarote Farbe, die zur Herstellung glasierter Keramik verwendet wird.Erbiumoxidwird in der Keramikindustrie zur Herstellung eines rosa Emails verwendet.
Erbiumfindet auch Anwendung in der Nuklearindustrie und kann als Legierungsbestandteil für andere Metalle verwendet werden. Zum Beispiel DotierungErbiumin Vanadium kann seine Duktilität verbessern.
Die derzeit am häufigsten verwendeteErbiumist in der Herstellung vonErbiumDotierte Faserverstärker (EDFAs). Der EDFA (Bait Doped Fiber Amplifier) wurde 1985 an der Universität Southampton entwickelt. Er zählt zu den größten Erfindungen der Glasfaserkommunikation und gilt als die „Tankstelle“ der heutigen Datenautobahnen.ErbiumDotierte Fasern bilden das Herzstück eines Verstärkers. Sie bestehen aus einer geringen Menge Erbiumionen (Er3+) des Seltenerdelements in einer Quarzfaser. Die Dotierung von Glasfasern mit zehn bis hundert ppm Erbium kann optische Verluste in Kommunikationssystemen kompensieren.ErbiumDotierte Faserverstärker sind wie eine „Pumpstation“ für Licht, die die dämpfungsfreie Übertragung optischer Signale von Station zu Station ermöglicht und so den technologischen Kanal für moderne Glasfaserkommunikation mit großer Kapazität und hoher Geschwindigkeit über große Entfernungen problemlos öffnet.
Ein weiterer Anwendungs-Hotspot vonErbiumist Laser, insbesondere als medizinisches Lasermaterial.ErbiumDer Erbium-YAG-Laser ist ein Festkörper-Pulslaser mit einer Wellenlänge von 2940 nm. Er wird stark von Wassermolekülen im menschlichen Gewebe absorbiert und erzielt so mit geringerem Energieaufwand signifikante Ergebnisse. Er eignet sich zum präzisen Schneiden, Schleifen und Exzidieren von Weichgewebe. Der Erbium-YAG-Laser wird auch zur Kataraktoperation eingesetzt.ErbiumLasertherapiegeräte eröffnen der Laserchirurgie immer breitere Anwendungsfelder.
Erbiumkann auch als aktivierendes Ion für Upconversion-Lasermaterialien aus seltenen Erden verwendet werden.ErbiumLaser-Upconversion-Materialien lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: Einkristalle (Fluorid, sauerstoffhaltiges Salz) und Glas (Faser), wie z. B. Erbium-dotierte Yttriumaluminat-Kristalle (YAP: Er3+) und Er3+-dotierte ZBLAN-Fluorid-Glasfasern (ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF), die mittlerweile praxistauglich sind. BaYF5: Yb3+, Er3+ kann Infrarotlicht in sichtbares Licht umwandeln, und dieses Multiphotonen-Upconversion-Leuchtmaterial wird erfolgreich in Nachtsichtgeräten eingesetzt.
Veröffentlichungszeit: 25. Oktober 2023