Калі мы вывучаем цудоўны свет элементаў,эрбіумпрыцягвае нашу ўвагу сваімі унікальнымі ўласцівасцямі і патэнцыяльнай коштурай прыкладання. Ад глыбокага мора да космасу, ад сучасных электронных прылад да тэхналогіі зялёнай энергіі, прымяненнеэрбіумУ галіне навукі працягвае пашырацца, паказваючы сваю непараўнальную каштоўнасць.
Эрбіум быў выяўлены шведскім хімікам Мозандэрам у 1843 годзе шляхам аналізу yttrium. Першапачаткова ён назваў аксід Эрбіума якаксід тэрбію,Такім чынам, у ранняй нямецкай літаратуры аксід тэрбію і аксід эрбію былі блытаныя.
І толькі пасля 1860 года было выпраўлена. У той жа перыяд, калілантанбыў выяўлены, Мозандэр прааналізаваны і вывучаў першапачаткова выяўленыyttrium, і апублікаваў справаздачу ў 1842 годзе, удакладніўшы, што першапачаткова выяўлены выяўленыyttriumбыў не адным элементам аксіду, а аксіду трох элементаў. Ён усё яшчэ назваў адзін з іх yttrium і назваў адзін з іхЭрбія(Эрбіум Зямля). Сімвал элемента ўсталёўваецца якEr. Ён названы ў гонар месца, дзе была ўпершыню выяўлена Ітрый Руда, невялікі горад Іттэр каля Стакгольма, Швецыя. Адкрыццё Эрбіума і двух іншых элементаў,лантанімербій, адчыніла другую дзверы для адкрыццяЭлементы рэдкай зямлі, які з'яўляецца другім этапам адкрыцця элементаў рэдкай зямлі. Іх адкрыццё - гэта трэцяя частка элементаў рэдкай зямліцэрыуміyttrium.
Сёння мы разам адправімся ў гэтае даследаванне, каб атрымаць больш глыбокае разуменне унікальных уласцівасцей Эрбіума і яго прымянення ў сучасных тэхналогіях.
Паля прыкладанняў элемента Erbium
1. Лазерная тэхналогія:Элемент Erbium шырока выкарыстоўваецца ў лазернай тэхналогіі, асабліва ў цвёрдацельных лазерах. Іёны Erbium могуць вырабляць лазеры з даўжынёй хвалі каля 1,5 мкм у цвёрдацельных лазерных матэрыялах, што мае вялікае значэнне для палёў, такіх як валаконна-аптычныя камунікацыі і медыцынскую лазерную аперацыю.
2. Валаконна-аптычныя камунікацыі:Паколькі элемент Erbium можа вырабляць даўжыню хвалі, неабходную для працы ў валаконна-аптычнай сувязі, ён выкарыстоўваецца ў узмацняльніках валакна. Гэта дапамагае павысіць адлегласць перадачы і эфектыўнасць аптычных сігналаў і павысіць прадукцыйнасць камунікацыйных сетак.
3. Медыцынская лазерная аперацыя:Эрбій -лазеры шырока выкарыстоўваюцца ў медыцынскай галіне, асабліва для рэзкі тканін і згортвання. Выбар яго даўжыні хвалі дазваляе эфектыўна паглынацца і выкарыстоўвацца для высокадакладнай лазернай аперацыі, напрыклад, афтальмалагічнай хірургіі.
4. Магнітныя матэрыялы і магнітна -рэзанансная тамаграфія (МРТ):Даданне эрбіума да некаторых магнітных матэрыялаў можа змяніць свае магнітныя ўласцівасці, што робіць іх важнымі прыкладаннямі ў магнітна -рэзананснай тамаграфіі (МРТ). Магнітныя матэрыялы з дабаўленай эрбіем могуць быць выкарыстаны для паляпшэння кантрасту МРТ-малюнкаў.
5. Аптычныя ўзмацняльнікі:Эрбій таксама выкарыстоўваецца ў аптычных узмацняльніках. Дадаўшы ў узмацняльнік Erbium, узмацненне можа быць дасягнута ў сістэме сувязі, павялічваючы трываласць і адлегласць перадачы аптычнага сігналу.
6. Ядзерная энергетычная прамысловасць:Ізатоп Erbium-167 мае высокі перасек нейтронаў, таму ён выкарыстоўваецца ў якасці крыніцы нейтронаў у ядзернай энергетычнай прамысловасці для выяўлення нейтрон і кантролю ядзерных рэактараў.
7. Даследаванні і лабараторыі:Эрбіум выкарыстоўваецца ў якасці унікальнага дэтэктара і маркера ў лабараторыі для даследаванняў і лабараторных прыкладанняў. Яго адмысловыя спектральныя ўласцівасці і магнітныя ўласцівасці робяць яго важнай роляй у навуковых даследаваннях.
Эрбіум гуляе незаменную ролю ў сучаснай навуцы і тэхналогіях і медыцыне, а яго унікальныя ўласцівасці забяспечваюць важную падтрымку для розных прыкладанняў.
Фізічныя ўласцівасці эрбію
Знешні выгляд: Erbium - гэта серабрыста -белы, цвёрды метал.
Шчыльнасць: Эрбіум мае шчыльнасць каля 9,066 г/см3. Гэта паказвае на тое, што Эрбіум з'яўляецца адносна густым металам.
Кропка плаўлення: Эрбіум мае тэмпературу плаўлення 1529 градусаў Цэльсія (2784 градусаў па Фарэнгейце). Гэта азначае, што пры высокіх тэмпературах Эрбіум можа пераходзіць з цвёрдага стану ў вадкі стан.
Кропка кіпення: Эрбіум мае тэмпературу кіпення 2870 градусаў Цэльсія (5198 градусаў па Фарэнгейце). Гэта момант, калі Эрбіум пераходзіць з вадкага стану ў газападобны стан пры высокіх тэмпературах.
Праводнасць: Эрбіум - адзін з найбольш праводных металаў і мае добрую электраправоднасць.
Магнетызм: Пры пакаёвай тэмпературы Эрбіум - гэта ферамагнітны матэрыял. Ён праяўляе ферамагнетызм ніжэй пэўнай тэмпературы, але пры больш высокіх тэмпературах губляе гэтую ўласцівасць.
Магнітны момант: Erbium мае адносна вялікі магнітны момант, што робіць яго важным у магнітных матэрыялах і магнітных дадатках.
Крышталічная структура: пры пакаёвай тэмпературы крышталічная структура эрбію з'яўляецца шасціграннай бліжэйшай упакоўкай. Гэтая структура ўплывае на яго ўласцівасці ў цвёрдым стане.
Цеплаправоднасць: Erbium мае высокую цеплаправоднасць, што сведчыць аб тым, што яна добра працуе ў цеплаправоднасці.
Радыёактыўнасць: сама эрбіум не з'яўляецца радыеактыўным элементам, і яго ўстойлівыя ізатопы адносна багатыя.
Спектральныя ўласцівасці: Эрбіум паказвае спецыфічныя лініі паглынання і выкідаў у бачных і амаль інфрачырвоных спектральных абласцях, што робіць яго карысным у лазернай тэхналогіі і аптычных прыкладаннях.
Фізічныя ўласцівасці элемента эрбію робяць яго шырока выкарыстоўваецца ў лазернай тэхналогіі, аптычнай камунікацыі, медыцыне і іншых навуковых і тэхналагічных галінах.
Хімічныя ўласцівасці эрбію
Хімічны сімвал: Хімічны сімвал эрбіума з'яўляецца ER.
Стан акіслення: Эрбіум звычайна існуе ў стане акіслення +3, што з'яўляецца яго найбольш распаўсюджаным станам акіслення. У злучэннях эрбіум можа ўтвараць іёны er^3+.
Рэактыўнасць: Эрбіум адносна стабільная пры пакаёвай тэмпературы, але яна будзе павольна акісляцца ў паветры. Ён павольна рэагуе на ваду і кіслоты, таму ў некаторых прыкладаннях ён можа заставацца адносна стабільным.
Растваральнасць: эрбій растварае ў звычайных неарганічных кіслот для атрымання адпаведных эрбійных соляў.
Рэакцыя з кіслародам: эрбій рэагуе з кіслародам, утвараючы аксіды, у асноўнымEr2o3 (дыяксід эрбію). Гэта ружова-чырвоны цвёрды, які звычайна выкарыстоўваецца ў керамічных глазурах і іншых прыкладаннях.
Рэакцыя з галагенамі: Эрбій можа ўступаць у рэакцыю з галагенамі, утвараючы адпаведныя галогеніды, напрыклад, якфтор эрбіем (Erf3), хларыд эрбію (Ercl3), і г.д.
Рэакцыя з серай: Эрбій можа ўступаць у рэакцыю з серай, утвараючы сульфіды, напрыклад, якЭрбіум сульфід (ER2S3).
Рэакцыя з азотам: Эрбій рэагуе з азотам, утвараючысяЭрбій нітрыд (ERN).
Комплексы: Эрбій утварае розныя комплексы, асабліва ў арганометалічнай хіміі. Гэтыя комплексы маюць значэнне прымянення ў каталізе і іншых галінах.
Устойлівыя ізатопы: Erbium мае некалькі ўстойлівых ізатопаў, найбольш распаўсюджаным з якіх з'яўляецца ER-166. Акрамя таго, Erbium мае некаторыя радыеактыўныя ізатопы, але іх адноснае багацце мала.
Хімічныя ўласцівасці элемента Эрбіума робяць яго важным кампанентам шматлікіх высокатэхналагічных прыкладанняў, паказваючы яго універсальнасць у розных галінах.
Біялагічныя ўласцівасці эрбію
Эрбіум мае адносна мала біялагічных уласцівасцей у арганізмах, але некаторыя даследаванні паказалі, што ў пэўных умовах ён можа ўдзельнічаць у некаторых біялагічных працэсах.
Біялагічная даступнасць: Erbium - гэта мікраэлемент для многіх арганізмаў, але яго біялагічная даступнасць у арганізмах адносна нізкая.ЛантанІёны складана паглынацца і выкарыстоўваюцца арганізмамі, таму яны рэдка гуляюць важную ролю ў арганізмах.
Таксічнасць: Эрбіум, як правіла, лічыцца нізкай таксічнасцю, асабліва ў параўнанні з іншымі элементамі рэдкай зямлі. Эрбійныя злучэнні лічацца адносна бясшкоднымі пры пэўных канцэнтрацыях. Аднак высокая канцэнтрацыя іёнаў лантану можа аказаць шкоднае ўздзеянне на арганізмы, такія як пашкоджанне клетак і ўмяшанне ў фізіялагічныя функцыі.
Біялагічны ўдзел: Хоць Erbium мае адносна мала функцый у арганізмах, некаторыя даследаванні паказалі, што ён можа ўдзельнічаць у некаторых канкрэтных біялагічных працэсах. Напрыклад, некаторыя даследаванні паказалі, што Эрбіум можа гуляць пэўную ролю ў прасоўванні росту і кранаўкі раслін.
Медыцынскія прыкладанні: Эрбіум і яго злучэнні таксама маюць пэўныя прыкладанні ў медыцынскай галіне. Напрыклад, Эрбіум можа быць выкарыстаны пры лячэнні некаторых радыенуклідаў, як кантраснага агента для страўнікава -кішачнага гасцінца, а таксама ў якасці дапаможнай дабаўкі для пэўных лекаў. У медыцынскай тамаграфіі эрбіевыя злучэнні часам выкарыстоўваюцца ў якасці кантрасных рэчываў.
Змест у арганізме: Эрбіум існуе ў невялікіх колькасцях у прыродзе, таму яго змест у большасці арганізмаў таксама адносна нізкі. У некаторых даследаваннях было ўстаноўлена, што некаторыя мікраарганізмы і расліны могуць паглынаць і назапашваць Эрбіум.
Варта адзначыць, што Эрбіум не з'яўляецца важным элементам для чалавечага цела, таму разуменне яго біялагічных функцый па -ранейшаму адносна абмежаванае. У цяперашні час асноўныя прыкладанні Erbium па -ранейшаму сканцэнтраваны ў тэхнічных галінах, такіх як матэрыялазнаўства, оптыка і медыцына, а не ў галіне біялогіі.
Здабыча і вытворчасць эрбію
Эрбіум - рэдкі элемент Зямлі, які носіць адносна рэдкі характар.
1. Існаванне ў зямной скарыначцы: Эрбіум існуе ў зямной кары, але яго змест адносна нізкі. Сярэдняе ўтрыманне складае каля 0,3 мг/кг. Эрбіум у асноўным існуе ў выглядзе руд, разам з іншымі рэдкімі элементамі Зямлі.
2. Размеркаванне ў рудах: Эрбіум у асноўным існуе ў выглядзе руд. Агульныя руды ўключаюць у сябе руду yttrium erbium, алюмініевы камень Эрбіума, камень калія эрбію і г.д. Гэтыя руды звычайна ўтрымліваюць іншыя элементы рэдкай зямлі адначасова. Эрбій звычайна існуе ў трывалентным выглядзе.
3. Асноўныя краіны вытворчасці: асноўныя краіны вытворчасці Эрбіума ўключаюць Кітай, ЗША, Аўстралію, Бразілію і г.д. Гэтыя краіны гуляюць важную ролю ў вытворчасці элементаў рэдкіх Зямлі.
4. Метад здабычы: Эрбіум звычайна здабываецца з руд праз працэс экстракцыі элементаў рэдкай зямлі. Гэта ўключае ў сябе шэраг хімічных і выплаўленых этапаў для аддзялення і ачысткі Эрбіума.
5
6. Зоны прымянення: Erbium шырока выкарыстоўваецца ў галіне навукі і тэхналогій, асабліва ў аптычнай камунікацыі, лазернай тэхналогіі і медыцынскай тамаграфіі. З-за сваіх антырэфлекце ўласцівасці ў шкла, Erbium таксама выкарыстоўваецца пры падрыхтоўцы аптычнага шкла.
Хоць Erbium адносна рэдкі ў зямной кары, дзякуючы сваім унікальным уласцівасцям у некаторых высокатэхналагічных прыкладаннях, попыт на яго паступова павялічваўся, што прыводзіць да пастаяннага развіцця і паляпшэння адпаведных тэхналогій майнинга і перапрацоўкі.
Агульныя метады выяўлення для эрбію
Метады выяўлення эрбію звычайна ўключаюць аналітычныя метады хіміі. Ніжэй прыведзены падрабязнае ўвядзенне ў некаторыя звычайна выкарыстоўваюцца метады выяўлення Эрбіума:
1. Атамная паглынальная спектраметрыя (AAS): AAS - гэта часта выкарыстоўваецца метад колькаснага аналізу, прыдатны для вызначэння зместу металічных элементаў у пробе. У ААС узор распыляецца і перадаецца праз прамень святла пэўнай даўжыні хвалі, і інтэнсіўнасць святла, паглынутага ў пробе, выяўляецца для вызначэння канцэнтрацыі элемента.
2. Індуктыўна звязаная з плазменнай аптычнай выкіднай спектраметрыяй (ICP-OES): ICP-OES-гэта вельмі адчувальная аналітычная методыка, прыдатная для аналізу некалькіх элементаў. У ICP-OES проба праходзіць праз індуктыўна звязаную плазму, каб стварыць плазму з высокай тэмпературай, якая ўзбуджае атамы ў пробе, каб выпраменьваць спектр. Выяўленне даўжыні хвалі і інтэнсіўнасці выпраменьванага святла можна вызначыць канцэнтрацыю кожнага элемента ў пробе.
3. Масавая спектраметрыя (ICP-MS): ICP-MS спалучае ў сабе генерацыю індуктыўна спалучанай плазмы з высокім дазволам мас-спектраметрыі і можа быць выкарыстаны для элементарнага аналізу пры вельмі нізкіх канцэнтрацыях. У ICP-MS узор выпараецца і іянізуецца, а затым выяўляецца масавым спектраметрам для атрымання мас-спектру кожнага элемента, вызначаючы тым самым яго канцэнтрацыю.
4. Флуарэсцэнтная спектраскапія: флуарэсцэнтная спектраскапія вызначае канцэнтрацыю захопам элемента эрбію ў пробе і вымярэння выпраменьванага сігналу флуарэсцэнцыі. Гэты метад асабліва эфектыўны для адсочвання элементаў рэдкай зямлі.
5. Храматаграфія: храматаграфія можа быць выкарыстана для аддзялення і выяўлення злучэнняў эрбію. Напрыклад, іённая храматаграфія і зваротная фазавая вадкасная храматаграфія могуць прымяняцца да аналізу эрбію.
Звычайна гэтыя метады павінны быць выкананы ў лабараторных умовах і патрабуюць выкарыстання перадавых інструментаў і абсталявання. Выбар адпаведнага метаду выяўлення звычайна залежыць ад характару ўзору, неабходнай адчувальнасці, дазволу і наяўнасці лабараторнага абсталявання.
Спецыфічнае прымяненне атамнага спосабу паглынання для вымярэння элемента эрбію
У вымярэнні элементаў метад атамнай паглынання мае высокую дакладнасць і адчувальнасць і забяспечвае эфектыўны сродак для вывучэння хімічных уласцівасцей, складанага складу і зместу элементаў.
Далей мы выкарыстоўваем метад атамнай паглынання для вымярэння ўтрымання элемента эрбію. Канкрэтныя крокі наступныя:
Па -першае, неабходна падрыхтаваць узор, які змяшчае элемент Erbium. Узор можа быць цвёрдым, вадкім або газам. Для цвёрдых узораў звычайна неабходна растварыць або расплавіць іх для наступнага працэсу распылення.
Выберыце падыходны атамны паглынальны спектрометр. У адпаведнасці з уласцівасцямі ўзору, які трэба вымераць, і дыяпазон утрымання Erbium, які трэба вымераць, выберыце падыходны атамны спектраметр паглынання.
Адрэгулюйце параметры атамнага паглынальнага спектрометра. У адпаведнасці з элементам, які павінен быць вымераны, і мадэлі прыбора, адрэгулюйце параметры спектраметра атамнай паглынання, уключаючы крыніцу святла, распыляльнік, дэтэктар і г.д.
Вымерайце паглынанне элемента эрбію. Змесціце пробу, які трэба выпрабаваць у распыляльніку, і выпрамейце святло выпраменьвання пэўнай даўжыні хвалі праз крыніцу святла. Элемент, які падлягае выпрабаванню, паглынае гэтае святло і вырабіць пераход на ўзровень энергіі. Паглынанне элемента эрбію вымяраецца дэтэктарам.
Вылічыце ўтрыманне элемента Erbium. Вылічыце ўтрыманне элемента Erbium на аснове паглынання і стандартнай крывой.
На навуковай стадыі Erbium са сваімі загадкавымі і унікальнымі ўласцівасцямі дадаў цудоўную нотку да тэхналагічных даследаванняў і інавацый чалавека. Ад глыбіні зямной скарынкі да высокатэхналагічных прыкладанняў у лабараторыі, падарожжа Эрбія стала сведкам нязменнай імкнення чалавецтва да таямніцы элемента. Яго прымяненне ў аптычнай камунікацыі, лазерныя тэхналогіі і медыцына ўвялі больш магчымасцей у наша жыццё, што дазволіла нам зазірнуць у раёны, якія калісьці былі засланяюцца.
Гэтак жа, як Эрбіум прасвечвае праз кавалак крыштальнага шкла ў оптыцы, каб асвятліць невядомае дарогу наперад, ён адкрывае дзверы бездані ведаў для даследчыкаў у Залі навукі. Эрбіум - гэта не толькі бліскучая зорка на перыядычным стале, але і магутны памочнік для чалавецтва, каб падняцца на пік навукі і тэхналогій.
Я спадзяюся, што ў бліжэйшыя гады мы зможам больш глыбока вывучыць таямніцу Эрбіума і выкапаць больш дзіўныя прыкладанні, каб гэтая "зорка элемента" па -ранейшаму ззяе і асвятляе шлях наперад у ходзе чалавечага развіцця. Гісторыя элемента Эрбіум працягваецца, і мы з нецярпеннем чакаем таго, што будучыя цуды Эрбіум пакажа нам на навуковай сцэне.
Для атрымання дадатковай інфармацыі, калі ласкаЗвяжыцеся з наміНіжэй:
WhatsApp & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Час паведамлення: 21-2024 гады