Докато изследваме прекрасния свят на елементите,ЕрбийПривлича вниманието ни с неговите уникални свойства и потенциална стойност на приложението. От дълбокото море до космическото пространство, от съвременните електронни устройства до технологията за зелена енергия, прилагането наЕрбийВ областта на науката продължава да се разширява, показвайки своята несравнима стойност.
Ербий е открит от шведския химик Мосандър през 1843 г. чрез анализиране на итриум. Първоначално той нарече оксида на Ербий катотербиев оксид,Така в ранната немска литература тербиевият оксид и ербий оксид бяха объркани.
Едва след 1860 г. той е коригиран. В същия период, когатолантануме открит, Мосандър анализира и проучи първоначално откритияИтриуми публикува доклад през 1842 г., като изяснява, че първоначално открититеИтриумне беше един елемент оксид, а оксид от три елемента. Той все пак се обади на един от тях итриум и нарече един от тяхЕрбия(Ербий Земя). Символът на елемента е зададен катоEr. Тя е кръстена на мястото, където е открита за първи път руда итриум, малкото градче на Итър от близо до Стокхолм, Швеция. Откриването на ербий и два други елемента,лантанумитербий, отвори втората врата за откриването наРедки земни елементи, който е вторият етап от откриването на редки земни елементи. Тяхното откритие е третото от редките земни елементи следЦерийиИтриум.
Днес ще предприемем заедно това пътуване за проучване, за да постигнем по -задълбочено разбиране на уникалните свойства на ербий и неговото приложение в съвременните технологии.
Полета на приложението на ербийния елемент
1. Лазерна технология:Ербийният елемент се използва широко в лазерната технология, особено в лазерите от твърдо състояние. Ербиевите йони могат да произвеждат лазери с дължина на вълната от около 1,5 микрона в лазерни материали от твърдо състояние, което има голямо значение за полета като оптични комуникации и медицинска лазерна хирургия.
2. Фибри-оптични комуникации:Тъй като ербийният елемент може да произведе дължината на вълната, необходима за работа в оптични комуникации, той се използва при усилватели на влакна. Това помага да се подобри разстоянието на предаването и ефективността на оптичните сигнали и да се подобри работата на комуникационните мрежи.
3. Медицинска лазерна хирургия:Ербийните лазери се използват широко в медицинската област, особено за рязане на тъкани и коагулация. Изборът на неговата дължина на вълната позволява ефективно да се абсорбира и използвани за лазерна хирургия на ербий, като офталмологична хирургия.
4. Магнитни материали и магнитен резонанс (ЯМР):Добавянето на ербий към някои магнитни материали може да промени магнитните си свойства, което ги прави важни приложения в магнитния резонанс (ЯМР). Магнитните материали с добавена ербий могат да се използват за подобряване на контраста на ЯМР изображенията.
5. Оптични усилватели:Ербиумът се използва и в оптични усилватели. Чрез добавяне на ербий към усилвателя, усилването може да се постигне в комуникационната система, увеличавайки силата и разстоянието на предаване на оптичния сигнал.
6. Индустрията на ядрената енергия:Изотопът на Erbium-167 има високо напречно сечение на неутрон, така че се използва като източник на неутрони в индустрията за ядрена енергия за откриване на неутрони и контрол на ядрените реактори.
7. Изследвания и лаборатории:Ербиумът се използва като уникален детектор и маркер в лабораторията за изследвания и лабораторни приложения. Специалните му спектрални свойства и магнитните свойства го правят важна роля в научните изследвания.
Ербий играе незаменима роля в съвременната наука и технологии и медицина, а уникалните му свойства осигуряват важна подкрепа за различни приложения.
Физически свойства на ербий
Външен вид: Ербий е сребрист бял, твърд метал.
Плътност: Ербиумът има плътност около 9.066 g/cm3. Това показва, че ербият е сравнително плътен метал.
Точка на топене: Ербий има точка на топене от 1529 градуса по Целзий (2,784 градуса по Фаренхайт). Това означава, че при високи температури ербийът може да премине от твърдо състояние в течно състояние.
Точка на кипене: Ербиумът има точка на кипене от 2870 градуса по Целзий (5198 градуса по Фаренхайт). Това е моментът, в който ербий преминава от течно състояние в газообразно състояние при високи температури.
Проводимост: Ербиумът е един от по -проводимите метали и има добра електрическа проводимост.
Магнетизъм: При стайна температура ербият е феромагнитен материал. Той проявява феромагнетизъм под определена температура, но губи това свойство при по -високи температури.
Магнитен момент: Ербиумът има сравнително голям магнитен момент, което го прави важен за магнитните материали и магнитните приложения.
Кристална структура: При стайна температура кристалната структура на ербий е шестоъгълна най -близка опаковка. Тази структура засяга неговите свойства в твърдо състояние.
Термична проводимост: Ербиумът има висока топлопроводимост, което показва, че тя се представя добре при топлопроводимост.
Радиоактивност: Самият ербиум не е радиоактивен елемент, а стабилните му изотопи са сравнително изобилни.
Спектрални свойства: Ербиумът показва специфични линии за абсорбция и емисии във видимите и близко инфрачервени спектрални региони, което го прави полезен в лазерната технология и оптичните приложения.
Физическите свойства на елемента Ербий го правят широко използван в лазерната технология, оптичните комуникации, медицината и други научни и технологични области.
Химични свойства на ербий
Химически символ: Химическият символ на ербий е ER.
Състояние на окисляване: Ербиумът обикновено съществува в състояние на окисляване +3, което е най -честото му окислително състояние. В съединения ербийът може да образува er^3+ йони.
Реактивност: Ербиумът е сравнително стабилен при стайна температура, но бавно ще се окислява във въздуха. Той реагира бавно на вода и киселини, така че може да остане сравнително стабилен в някои приложения.
Разтворимост: Ербиумът се разтваря в общи неорганични киселини, за да произвежда съответните ербиеви соли.
Реакция с кислород: Ербиумът реагира с кислород, за да образува оксиди, главноER2O3 (Ербиев диоксид). Това е розово-червено твърдо вещество, което обикновено се използва при керамични глазури и други приложения.
Реакция с халогени: Ербиумът може да реагира с халогени и да образува съответни халиди, като напримерЕрбиев флуорид (Erf3), Ербиев хлорид (Ercl3) и т.н.
Реакция със сяра: Ербийът може да реагира със сяра и да образува сулфиди, като напримерЕрбий сулфид (ER2S3).
Реакция с азот: Ербиумът реагира с азот до образуване на формаЕрбиев нитрид (ERN).
Комплекси: Ербиумът образува различни комплекси, особено в органометалната химия. Тези комплекси имат стойност на приложението при катализа и други полета.
Стабилни изотопи: Ербиумът има множество стабилни изотопи, най-изобилният от които е ER-166. В допълнение, Erbium има някои радиоактивни изотопи, но тяхното относително изобилие е ниско.
Химичните свойства на елемента ербий го правят важен компонент на много високотехнологични приложения, показващи неговата гъвкавост в различни области.
Биологични свойства на ербий
Ербиумът има сравнително малко биологични свойства в организмите, но някои проучвания показват, че той може да участва в някои биологични процеси при определени условия.
Биологична наличност: Ербиумът е следен елемент за много организми, но бионаличността му в организмите е сравнително ниска.ЛантанумЙоните са трудни за усвояване и използване от организмите, така че те рядко играят важна роля в организмите.
Токсичност: обикновено се счита, че ербият има ниска токсичност, особено в сравнение с други редки земни елементи. Ербийните съединения се считат за сравнително безобидни при определени концентрации. Въпреки това, високите концентрации на йони на лантан могат да имат вредни ефекти върху организмите, като увреждане на клетките и смущения с физиологични функции.
Биологично участие: Въпреки че Ербиум има сравнително малко функции в организмите, някои проучвания показват, че той може да участва в някои специфични биологични процеси. Например, някои проучвания показват, че ербият може да играе определена роля за насърчаване на растежа и цъфтежа на растенията.
Медицински приложения: Ербиумът и неговите съединения също имат определени приложения в медицинската област. Например, ербийът може да се използва при лечението на определени радионуклиди, като контрастно средство за стомашно -чревния тракт и като спомагателна добавка за определени лекарства. При медицински изображения ербийните съединения понякога се използват като контрастни агенти.
Съдържание в тялото: Ербиумът съществува в малки количества в природата, така че съдържанието му в повечето организми също е сравнително ниско. В някои проучвания е установено, че някои микроорганизми и растения може да са в състояние да абсорбират и натрупват ербий.
Трябва да се отбележи, че Ербиумът не е съществен елемент за човешкото тяло, така че разбирането на неговите биологични функции все още е сравнително ограничено. Понастоящем основните приложения на ербий все още са концентрирани в технически области като материалознание, оптика и медицина, а не в областта на биологията.
Добив и производство на ербий
Ербийът е рядък земно елемент, който е сравнително рядък по природа.
1. Съществуване в земната кора: Ербий съществува в земната кора, но съдържанието му е сравнително ниско. Средното му съдържание е около 0,3 mg/kg. Ербий съществува главно под формата на руди, заедно с други редки земни елементи.
2. Разпределение в руди: Ербий съществува главно под формата на руди. Общите руди включват Yttrium erbium руда, ербий алуминиев камък, ербий калиев камък и др. Тези руди обикновено съдържат други редки земни елементи едновременно. Ербий обикновено съществува в тривалентна форма.
3. Основни страни на производство: Основните страни на производството на ербий включват Китай, Съединените щати, Австралия, Бразилия и др. Тези страни играят важна роля в производството на редки земни елементи.
4. Метод на извличане: Ербиумът обикновено се извлича от руди чрез процеса на извличане на редки земни елементи. Това включва серия от химически и топене на стъпки за разделяне и пречистване на ербий.
5. Връзка с други елементи: Ербиумът има сходни свойства с други редки земни елементи, така че в процеса на извличане и разделяне често е необходимо да се разгледа съвместното съществуване и взаимно влияние с други редки земни елементи.
6. Области на приложение: Ербиумът се използва широко в областта на науката и технологиите, особено в оптичните комуникации, лазерната технология и медицинските изображения. Поради анти-отразяващите си свойства в стъклото, ербийът се използва и при приготвянето на оптично стъкло.
Въпреки че ербийът е сравнително рядък в земната кора, поради уникалните си свойства в някои високотехнологични приложения, търсенето на нея постепенно се увеличава, което води до непрекъснато развитие и подобряване на свързаните технологии за минно и рафиниране.
Общи методи за откриване на ербий
Методите за откриване на ербий обикновено включват аналитични техники за химия. По -долу е подробно въведение в някои често използвани методи за откриване на ербий:
1. Атомна абсорбционна спектрометрия (AAS): AAS е често използван метод за количествен анализ, подходящ за определяне на съдържанието на метални елементи в проба. В AAS пробата се атомизира и преминава през лъч светлина със специфична дължина на вълната и интензивността на светлината, абсорбирана в пробата, се открива за определяне на концентрацията на елемента.
2. Индуктивно свързана плазмена оптична емисионна спектрометрия (ICP-OES): ICP-OES е силно чувствителна аналитична техника, подходяща за многоелементен анализ. В ICP-OE пробата преминава през индуктивно свързана плазма, за да генерира високотемпературна плазма, която възбужда атомите в пробата, за да излъчва спектър. Чрез откриване на дължината на вълната и интензивността на излъчената светлина може да се определи концентрацията на всеки елемент в пробата.
3. Масспектрометрия (ICP-MS): ICP-MS комбинира генерирането на индуктивно свързана плазма с високата разделителна способност на масспектрометрията и може да се използва за елементарен анализ при изключително ниски концентрации. В ICP-MS пробата се изпарява и йонизира и след това се открива с масспектрометър за получаване на мас-спектъра на всеки елемент, като по този начин определя неговата концентрация.
4. Флуоресцентна спектроскопия: Флуоресцентната спектроскопия определя концентрацията чрез вълнуваща ербийния елемент в пробата и измерване на излъчвания флуоресцентни сигнали. Този метод е особено ефективен за проследяване на редки земни елементи.
5. Хроматография: Хроматографията може да се използва за разделяне и откриване на ербиеви съединения. Например, йонообменната хроматография и течната хроматография с обърната фаза могат да бъдат приложени както за анализа на ербий.
Тези методи обикновено трябва да се извършват в лабораторна среда и изискват използването на усъвършенствани инструменти и оборудване. Изборът на подходящ метод за откриване обикновено зависи от естеството на пробата, необходимата чувствителност, разделителна способност и наличието на лабораторно оборудване.
Специфично приложение на метода на атомна абсорбция за измерване на елемента на ербий
При измерването на елементите методът на атомната абсорбция има висока точност и чувствителност и осигурява ефективно средство за изучаване на химичните свойства, състава на състава и съдържанието на елементите.
След това използваме метода на атомна абсорбция за измерване на съдържанието на елемента на ербий. Специфичните стъпки са следните:
Първо, е необходимо да се приготви проба, съдържаща елемент на ербий. Пробата може да бъде твърда, течна или газ. За твърди проби обикновено е необходимо да ги разтворите или разтопите за последващия процес на атомизация.
Изберете подходящ атомен абсорбционен спектрометър. Според свойствата на пробата, която трябва да бъде измерена и обхвата на съдържанието на ербий, който трябва да бъде измерен, изберете подходящ атомен абсорбционен спектрометър.
Регулирайте параметрите на атомния абсорбционен спектрометър. Според елемента, който трябва да се измерва, и модела на инструмента, регулирайте параметрите на атомния абсорбционен спектрометър, включително източник на светлина, пулверизатор, детектор и т.н.
Измерете абсорбцията на ербийния елемент. Поставете пробата, която ще бъде тествана в амотизатора, и излъчвайте светлинното излъчване на специфична дължина на вълната през източника на светлина. Ербийният елемент, който ще бъде тестван, ще абсорбира това светлинно излъчване и ще доведе до преход на нивото на енергийно ниво. Абсорбцията на ербийния елемент се измерва от детектора.
Изчислете съдържанието на ербийния елемент. Изчислете съдържанието на ербийния елемент въз основа на абсорбцията и стандартната крива.
На научния етап Ербиум, със своите мистериозни и уникални свойства, добави прекрасно докосване до човешкото технологично изследване и иновации. От дълбините на земната кора до високотехнологичните приложения в лабораторията, пътуването на Ербий е свидетел на непрекъснатото преследване на мистерията на елемента. Приложението му в оптичните комуникации, лазерната технология и медицината вмъкнаха повече възможности в живота ни, което ни позволява да надникнем в области, които някога са били затъмнени.
Точно както Ербий свети през парче кристално стъкло в оптиката, за да освети неизвестния път напред, той отваря врата към бездната на знанието за изследователите в Залата на науката. Ербий е не само блестяща звезда на периодичната маса, но и мощен асистент за човечеството да се изкачи на върха на науката и технологиите.
Надявам се, че в следващите години можем да проучим по -дълбоко мистерията на Ербий и да изкопаем по -невероятни приложения, така че тази "елементарна звезда" да продължи да свети и осветява пътя напред в хода на човешкото развитие. Историята на елемента Ербиум продължава и ние с нетърпение очакваме какво ще ни покажат бъдещите чудеса Ербиум на научния етап.
За повече информация plsСвържете се с наспо -долу:
WhatsApp & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Време за публикация: ноември-21-2024