Эрбий

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
68 ГольмийЭрбийТулий
Er

Fm
Водород Гелий Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Мышьяк Селен Бром Криптон Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебро Кадмий Индий Олово Сурьма Теллур Иод Ксенон Цезий Барий Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Ртуть Таллий Свинец Висмут Полоний Астат Радон Франций Радий Актиний Торий Протактиний Уран Нептуний Плутоний Америций Кюрий Берклий Калифорний Эйнштейний Фермий Менделевий Нобелий Лоуренсий Резерфордий Дубний Сиборгий Борий Хассий Мейтнерий Дармштадтий Рентгений Коперниций Унунтрий Флеровий Унунпентий Ливерморий Унунсептий УнуноктийПериодическая система элементов
68Er
Hexagonal.svg
Electron shell 068 Erbium.svg
Внешний вид простого вещества
Erbium-crop.jpg
Мягкий ковкий серебристый металл
Свойства атома
Имя, символ, номер

Эрбий / Erbium (Er), 68

Атомная масса
(молярная масса)

167,259(3)[1] а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Xe] 4f12 6s2

Радиус атома

178 пм

Химические свойства
Ковалентный радиус

157 пм

Радиус иона

(+3e) 88,1 пм

Электроотрицательность

1,24 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

Er←Er3+ -2,32 В

Степени окисления

3

Энергия ионизации
(первый электрон)

581,0 (6,02) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

9,06 г/см³

Температура плавления

1 802 K

Температура кипения

3 136 K

Теплота испарения

317 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

28,12[2] Дж/(K·моль)

Молярный объём

18,4 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

гексагональная

Параметры решётки

a=3,560 c=5,587 Å

Отношение c/a

1,570

Прочие характеристики
Теплопроводность

(300 K) (14,5) Вт/(м·К)

68
Эрбий
Er
167,26
4f126s2

Эрбий (лат. Erbium) — химический элемент с атомным номером 68, относится к лантаноидам.

История[править | править исходный текст]

Впервые эрбий был выделен в 1843 году шведским химиком К. Г. Мосандером, из минерала, найденного около селения Иттербю.

Происхождение названия[править | править исходный текст]

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[править | править исходный текст]

Кларк эрбия в земной коре (по Тэйлору) 3,3 г/т, содержание в воде океанов 2,4·10−6[3].

Месторождения[править | править исходный текст]

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

Получение[править | править исходный текст]

Металлический эрбий получают электролизом расплава хлорида (фторида) эрбия ErCl3 (ErF3), а также кальцийтермическим восстановлением этих солей.

Применение[править | править исходный текст]

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

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 (т.е, 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.

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1999. — Т. 5. — С. 487.
  3. J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965

Ссылки[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]