Эрбий

68 ГольмийЭрбийТулий
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, 26 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[1] 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 (латErbium) — химический элемент с атомным номером 68, относится к лантаноидам

.

Содержание

История

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

.

Происхождение названия

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

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

.

Месторождения

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

.

Получение

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

.

Применение

Ядерная энергетика

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

.

Лазерные материалы

Монокристаллы оксида эрбия используются в качестве высокоэффективных лазерных материалов

Волоконно-оптическая связь

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

  1. Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1999. — Т. 5. — С. 487.
  2. J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.