Terwyl ons die wonderlike wêreld van elemente verken,erbiumtrek ons aandag met sy unieke eienskappe en potensiële toepassingswaarde. Van die diepsee tot die buitenste ruimte, van moderne elektroniese toestelle tot groen energietegnologie, die toepassing vanerbiumOp die gebied van wetenskap brei steeds uit, wat die vergelykbare waarde daarvan toon.
Erbium is in 1843 deur die Sweedse chemikus Mosander ontdek deur Yttrium te ontleed. Hy het oorspronklik die oksied van Erbium genoemterbiumoksied,In die vroeë Duitse literatuur is terbiumoksied en erbiumoksied dus verwar.
Dit was eers na 1860 dat dit reggestel is. In dieselfde periode wanneerlanthanumis ontdek, Mosander ontleed en bestudeer die oorspronklik ontdekyttrium, en 'n verslag in 1842 gepubliseer waarin hy duidelik gemaak word dat die oorspronklik ontdek isyttriumwas nie 'n enkele elementoksied nie, maar 'n oksied van drie elemente. Hy het steeds een van hulle Yttrium genoem en een van hulle genoemErbia(Erbium aarde). Die elementsimbool is ingestel asEr. Dit is vernoem na die plek waar Yttrium Ore die eerste keer ontdek is, die klein dorpie Ytter deur naby Stockholm, Swede. Die ontdekking van erbium en twee ander elemente,lanthanumenterbium, het die tweede deur oopgemaak vir die ontdekking vanSkaars aarde -elemente, wat die tweede fase is van die ontdekking van seldsame aardelemente. Hul ontdekking is die derde van die seldsame aardelemente daarnaseriumenyttrium.
Vandag begin ons saam met hierdie verkenningsreis om 'n dieper begrip van die unieke eienskappe van Erbium en die toepassing daarvan in moderne tegnologie te kry.
Toepassingsvelde van Erbium -element
1. Laser -tegnologie:Erbium-element word wyd gebruik in lasertegnologie, veral in lasers van vaste toestand. Erbiumione kan lasers produseer met 'n golflengte van ongeveer 1,5 mikron in lasermateriaal met vaste toestand, wat van groot belang is vir velde soos veseloptiese kommunikasie en mediese laserchirurgie.
2. veseloptiese kommunikasie:Aangesien Erbium-element die golflengte kan produseer wat benodig word om in veseloptiese kommunikasie te werk, word dit in veselversterkers gebruik. Dit help om die transmissieafstand en doeltreffendheid van optiese seine te verbeter en die prestasie van kommunikasienetwerke te verbeter.
3. Mediese laserchirurgie:Erbiumlasers word wyd in die mediese veld gebruik, veral vir weefsel sny en stolling. Die keuse van die golflengte laat erbiumlasers effektief opgeneem en gebruik vir laseroperasies met 'n hoë presisie, soos oogheelkundige chirurgie.
4. Magnetiese materiale en magnetiese resonansbeelding (MRI):Die toevoeging van erbium aan sommige magnetiese materiale kan hul magnetiese eienskappe verander, wat dit belangrike toepassings in magnetiese resonansbeelding (MRI) maak. Erbium-toegevoegde magnetiese materiale kan gebruik word om die kontras van MRI-beelde te verbeter.
5. Optiese versterkers:Erbium word ook in optiese versterkers gebruik. Deur Erbium by die versterker te voeg, kan wins in die kommunikasiestelsel bereik word, wat die sterkte en transmissieafstand van die optiese sein verhoog.
6. Kernenergiebedryf:Erbium-167-isotoop het 'n hoë neutron-dwarssnit, dus word dit gebruik as 'n neutronbron in die kernenergie-industrie vir neutronopsporing en beheer van kernreaktore.
7. Navorsing en laboratoriums:Erbium word gebruik as 'n unieke detector en merker in die laboratorium vir navorsing en laboratoriumtoepassings. Die spesiale spektrale eienskappe en magnetiese eienskappe laat dit 'n belangrike rol speel in wetenskaplike navorsing.
Erbium speel 'n onmisbare rol in moderne wetenskap en tegnologie en medisyne, en die unieke eienskappe daarvan bied belangrike ondersteuning vir verskillende toepassings.
Fisiese eienskappe van erbium
Voorkoms: Erbium is 'n silwer wit, soliede metaal.
Digtheid: Erbium het 'n digtheid van ongeveer 9.066 g/cm3. Dit dui daarop dat erbium 'n relatief digte metaal is.
Smeltpunt: Erbium het 'n smeltpunt van 1,529 grade Celsius (2,784 grade Fahrenheit). Dit beteken dat erbium by hoë temperature van 'n vaste toestand na 'n vloeibare toestand kan oorgaan.
Kookpunt: Erbium het 'n kookpunt van 2,870 grade Celsius (5,198 grade Fahrenheit). Dit is die punt waarop erbium oorgaan van 'n vloeibare toestand na 'n gasvormige toestand by hoë temperature.
Geleidingsvermoë: Erbium is een van die meer geleidende metale en het goeie elektriese geleidingsvermoë.
Magnetisme: Erbium is by kamertemperatuur 'n ferromagnetiese materiaal. Dit vertoon ferromagnetisme onder 'n sekere temperatuur, maar verloor hierdie eienskap by hoër temperature.
Magnetiese oomblik: Erbium het 'n relatiewe groot magnetiese oomblik, wat dit belangrik maak in magnetiese materiale en magnetiese toepassings.
Kristalstruktuur: By kamertemperatuur is die kristalstruktuur van erbium seskantige naaste verpakking. Hierdie struktuur beïnvloed die eienskappe daarvan in die vaste toestand.
Termiese geleidingsvermoë: Erbium het 'n hoë termiese geleidingsvermoë, wat daarop dui dat dit goed presteer in termiese geleidingsvermoë.
Radioaktiwiteit: Erbium self is nie 'n radioaktiewe element nie, en die stabiele isotope is relatief volop.
Spektrale eienskappe: Erbium toon spesifieke absorpsie- en emissielyne in die sigbare en naby-infrarooi spektrale streke, wat dit nuttig maak in lasertegnologie en optiese toepassings.
Die fisiese eienskappe van die Erbium -element maak dit wyd gebruik in lasertegnologie, optiese kommunikasie, medisyne en ander wetenskaplike en tegnologiese velde.
Chemiese eienskappe van erbium
Chemiese simbool: Die chemiese simbool van erbium is ER.
Oksidasie -toestand: Erbium bestaan gewoonlik in die +3 -oksidasie -toestand, wat die algemeenste oksidasie -toestand is. In verbindings kan erbium ER^3+ -ione vorm.
Reaktiwiteit: Erbium is relatief stabiel by kamertemperatuur, maar dit sal stadig in die lug geoksideer word. Dit reageer stadig op water en sure, sodat dit in sommige toepassings relatief stabiel kan bly.
Oplosbaarheid: Erbium los op in algemene anorganiese sure om die ooreenstemmende erbiumsoute te produseer.
Reaksie met suurstof: erbium reageer met suurstof om oksiede te vorm, hoofsaaklikER2O3 (Erbiumdioksied). Dit is 'n rooskleurige vaste stof wat gereeld in keramiekglasure en ander toepassings gebruik word.
Reaksie met halogene: Erbium kan met halogene reageer om ooreenstemmende haliede te vorm, soosErbium fluoried (ERF3), Erbiumchloried (ERCL3), ens.
Reaksie met swael: erbium kan met swael reageer om sulfiede te vorm, soosErbiumsulfied (ER2S3).
Reaksie met stikstof: erbium reageer met stikstof om te vormErbium nitride (Ern).
Komplekse: Erbium vorm 'n verskeidenheid komplekse, veral in organometaalchemie. Hierdie komplekse het toepassingswaarde in katalise en ander velde.
Stabiele isotope: Erbium het veelvuldige stabiele isotope, waarvan die algemeenste ER-166 is. Daarbenewens het Erbium 'n paar radioaktiewe isotope, maar hul relatiewe oorvloed is laag.
Die chemiese eienskappe van die element erbium maak dit 'n belangrike komponent van baie hoë-tegnologie-toepassings, wat die veelsydigheid daarvan in verskillende velde toon.
Biologiese eienskappe van erbium
Erbium het relatief min biologiese eienskappe in organismes, maar sommige studies het getoon dat dit onder sekere omstandighede aan sommige biologiese prosesse kan deelneem.
Biologiese beskikbaarheid: Erbium is 'n spoorelement vir baie organismes, maar die biobeskikbaarheid daarvan in organismes is relatief laag.LanthanumDit is moeilik om ione deur organismes opgeneem en gebruik te word, en daarom speel hulle selde 'n belangrike rol in organismes.
Toksisiteit: Erbium word oor die algemeen beskou as 'n lae toksisiteit, veral in vergelyking met ander seldsame aardelemente. Erbiumverbindings word by sekere konsentrasies relatief onskadelik beskou. Hoë konsentrasies lantanumione kan egter skadelike gevolge hê vir organismes, soos selbeskadiging en inmenging met fisiologiese funksies.
Biologiese deelname: Alhoewel Erbium relatief min funksies in organismes het, het sommige studies getoon dat dit aan sommige spesifieke biologiese prosesse kan deelneem. Sommige studies het byvoorbeeld getoon dat erbium 'n sekere rol kan speel in die bevordering van die groei en blom van plante.
Mediese toepassings: Erbium en die verbindings daarvan het ook sekere toepassings op die mediese veld. Erbium kan byvoorbeeld gebruik word in die behandeling van sekere radionukliede, as 'n kontrasmiddel vir die spysverteringskanaal, en as 'n hulpadditief vir sekere medisyne. In mediese beeldvorming word erbiumverbindings soms as kontrasmiddels gebruik.
Inhoud in die liggaam: Erbium bestaan in klein hoeveelhede in die natuur, dus is die inhoud daarvan in die meeste organismes ook relatief laag. In sommige studies is daar gevind dat sommige mikroörganismes en plante moontlik erbium kan absorbeer en ophoop.
Daar moet op gelet word dat erbium nie 'n wesenlike element vir die menslike liggaam is nie, dus is die begrip van die biologiese funksies daarvan steeds relatief beperk. Tans is die belangrikste toepassings van Erbium steeds gekonsentreer in tegniese velde soos materiale wetenskap, optika en medisyne, eerder as op die gebied van biologie.
Mynbou en produksie van erbium
Erbium is 'n seldsame aarde -element wat relatief skaars van aard is.
1. Bestaan in die aardkors: Erbium bestaan in die aardkors, maar die inhoud daarvan is relatief laag. Die gemiddelde inhoud is ongeveer 0,3 mg/kg. Erbium bestaan hoofsaaklik in die vorm van ertse, tesame met ander seldsame aardelemente.
2. Verspreiding in erts: Erbium bestaan hoofsaaklik in die vorm van ertse. Algemene ertse sluit in yttrium erbiumerts, erbium aluminiumsteen, erbium kaliumsteen, ens. Hierdie erts bevat gewoonlik ander seldsame aardelemente terselfdertyd. Erbium bestaan gewoonlik in trivalente vorm.
3. Belangrike produksielande: Die belangrikste lande van die produksie van Erbium sluit in China, die Verenigde State, Australië, Brasilië, ens. Hierdie lande speel 'n belangrike rol in die produksie van seldsame aardelemente.
4. Ekstraksiemetode: Erbium word gewoonlik uit erts onttrek deur die ekstraksieproses van seldsame aardelemente. Dit behels 'n reeks chemiese en smeltstappe om Erbium te skei en te suiwer.
5. Verhouding met ander elemente: Erbium het soortgelyke eienskappe as ander seldsame aardelemente, dus in die ekstraksie- en skeidingsproses is dit dikwels nodig om die naasbestaan en wedersydse invloed met ander seldsame aardelemente te oorweeg.
6. Toepassingsareas: Erbium word wyd gebruik op die gebied van wetenskap en tegnologie, veral in optiese kommunikasie, lasertegnologie en mediese beeldvorming. As gevolg van die anti-weerkaatsings eienskappe in glas, word erbium ook gebruik in die voorbereiding van optiese glas.
Alhoewel erbium relatief skaars is in die aardkors, het die vraag na IT geleidelik toegeneem, wat lei tot die voortdurende ontwikkeling en verbetering van verwante mynbou en verfyningstegnologieë, as gevolg van sy unieke eienskappe in sommige hoë-tegnologie-toepassings.
Algemene opsporingsmetodes vir erbium
Die opsporingsmetodes vir erbium behels gewoonlik analitiese chemie -tegnieke. Die volgende is 'n gedetailleerde inleiding tot enkele algemeen gebruikte Erbium -opsporingsmetodes:
1. Atoomabsorpsiespektrometrie (AAS): AAS is 'n algemeen gebruikte kwantitatiewe analise -metode wat geskik is om die inhoud van metaalelemente in 'n monster te bepaal. In AAS word die monster verstop en deur 'n ligstraal van 'n spesifieke golflengte beweeg, en die intensiteit van die lig wat in die monster geabsorbeer word, word opgespoor om die konsentrasie van die element te bepaal.
2. induktief gekoppelde plasma-optiese emissiespektrometrie (ICP-OES): ICP-OES is 'n baie sensitiewe analitiese tegniek wat geskik is vir multi-element-analise. In ICP-OES gaan die monster deur 'n induktief gekoppelde plasma om 'n hoë temperatuur plasma te genereer wat die atome in die monster opgewonde maak om 'n spektrum uit te stuur. Deur die golflengte en intensiteit van die vrygestelde lig op te spoor, kan die konsentrasie van elke element in die monster bepaal word.
3. Massaspektrometrie (ICP-MS): ICP-MS kombineer die opwekking van induktief gekoppelde plasma met die hoë resolusie van massaspektrometrie en kan gebruik word vir elementêre analise by buitengewone lae konsentrasies. In ICP-MS word die monster verdamp en geïoniseerd, en dan deur 'n massaspektrometer opgespoor om die massaspektrum van elke element te verkry en sodoende die konsentrasie daarvan te bepaal.
4. Fluorescentie -spektroskopie: Fluorescentie -spektroskopie bepaal die konsentrasie deur die erbiumelement in die monster op te wek en die vrygestelde fluorescentie -sein te meet. Hierdie metode is veral effektief om seldsame aardelemente op te spoor.
5. chromatografie: chromatografie kan gebruik word om erbiumverbindings te skei en op te spoor. Byvoorbeeld, ioonuitruilchromatografie en omgekeerde fase vloeistofchromatografie kan albei op die ontleding van erbium toegepas word.
Hierdie metodes moet gewoonlik in 'n laboratoriumomgewing uitgevoer word en benodig die gebruik van gevorderde instrumente en toerusting. Die keuse van 'n toepaslike opsporingsmetode hang gewoonlik af van die aard van die monster, die vereiste sensitiwiteit, resolusie en die beskikbaarheid van laboratoriumtoerusting.
Spesifieke toepassing van atoomabsorpsiemetode vir die meting van erbiumelement
In elementmeting het atoomabsorpsiemetode 'n hoë akkuraatheid en sensitiwiteit, en bied dit 'n effektiewe manier om die chemiese eienskappe, saamgestelde samestelling en inhoud van elemente te bestudeer.
Vervolgens gebruik ons atoomabsorpsiemetode om die inhoud van Erbium -element te meet. Die spesifieke stappe is soos volg:
Eerstens is dit nodig om 'n monster wat erbiumelement bevat, voor te berei. Die monster kan soliede, vloeistof of gas wees. Vir vaste monsters is dit gewoonlik nodig om dit op te los of te smelt vir die daaropvolgende atomiseringsproses.
Kies 'n geskikte atoomabsorpsiespektrometer. Volgens die eienskappe van die monster wat gemeet moet word en die omvang van die erbiuminhoud wat gemeet moet word, kies 'n geskikte atoomabsorpsiespektrometer.
Pas die parameters van die atoomabsorpsiespektrometer aan. Volgens die element wat gemeet moet word en die instrumentmodel, moet u die parameters van die atoomabsorpsiespektrometer aanpas, insluitend ligbron, verstuiver, detektor, ens.
Meet die absorbansie van erbiumelement. Plaas die monster wat in die verstuiver getoets moet word, en gee ligstraling van 'n spesifieke golflengte deur die ligbron uit. Die Erbium -element wat getoets moet word, sal hierdie ligstraling absorbeer en energievlakoorgang lewer. Die absorbansie van die erbiumelement word deur die detektor gemeet.
Bereken die inhoud van die erbiumelement. Bereken die inhoud van die erbiumelement gebaseer op die absorbansie en die standaardkurwe.
Op die wetenskaplike stadium het Erbium, met sy geheimsinnige en unieke eienskappe, 'n wonderlike aanraking by die menslike tegnologiese verkenning en innovasie gevoeg. Van die dieptes van die aardkors tot hoë-tegnologie-toepassings in die laboratorium, het Erbium se reis gesien hoe die mensdom se onophoudelike strewe na die misterie van die element. Die toepassing daarvan in optiese kommunikasie, lasertegnologie en medisyne het meer moontlikhede in ons lewens ingespuit, wat ons in staat stel om na gebiede te kyk wat eens verduister is.
Net soos Erbium deur 'n stuk kristalglas in optika skyn om die onbekende pad vorentoe te verlig, maak dit 'n deur oop vir die afgrond van kennis vir navorsers in die Hall of Science. Erbium is nie net 'n blink ster op die periodieke tafel nie, maar ook 'n kragtige assistent vir die mensdom om op die hoogtepunt van wetenskap en tegnologie te klim.
Ek hoop dat ons in die komende jare die raaisel van Erbium dieper kan verken en meer ongelooflike toepassings kan uitgrawe, sodat hierdie 'elementster' sal aanhou skyn en die pad vorentoe sal verlig in die loop van menslike ontwikkeling. Die verhaal van die element Erbium duur voort, en ons sien uit na watter toekomstige wonderwerke Erbium ons op die wetenskaplike verhoog sal wys.
Vir meer inligting plsKontak onsOnder:
Whatsapp & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Postyd: Nov-21-2024