Dok istražujemo divan svijet elemenata,erbiumPrivlači našu pažnju svojim jedinstvenim svojstvima i potencijalnom vrijednošću aplikacije. Iz dubokog mora do vanjskog prostora, od modernih elektroničkih uređaja do zelene energetske tehnologije, primjenaerbiumU oblasti nauke nastavlja se širiti, pokazujući svoju neuporedivu vrijednost.
Erbium je izveli švedski hemičar Mosander 1843. analizirajući ytrium. Prvobitno je nazvao oksidu erbijuma kaoTerbijum oksid,Dakle, u ranoj njemačkoj literaturi, terbijum oksid i erbijum oksid bili su zbunjeni.
Tek nakon 1860. godine nije ispravljeno. U istom periodu kadaLanthanumotkriven je, Mosander je analiziran i proučavao prvobitno otkrivenoytriumi objavio izvještaj 1842., pojašnjavajući da su prvobitno otkriveniytriumnije bio jedan oksid elementa, već oksid tri elementa. I dalje je nazvao jednog od ytrijuma i imenovao jednog od njihErbia(Erbium Earth). Simbol elemenata je postavljen kaoEr. Nazvan je po mjestu na kojem je prvi put otkriven ytrium rude, mali grad Ytter u blizini Stokholma, Švedska. Otkriće erbijuma i još dva elementa,LanthanumiTerbium, otvorio je druga vrata otkrivanjuRijetki zemljani elementi, koja je druga faza otkrića rijetkih zemaljskih elemenata. Njihovo otkriće je trećina rijetkih zemaljskih elemenata nakoncerijumiytrium.
Danas ćemo ući u ovo putovanje istraživanju zajedno kako bismo stekli dublje razumijevanje jedinstvenih svojstava Erbijuma i njegove primjene u modernoj tehnologiji.
Primjena polja erbiuma elemenata
1. Laserska tehnologija:Erbium element se široko koristi u laserskoj tehnologiji, posebno u laserima sa čvrstim stanjem. Erbium ione mogu proizvesti lasere talasnom dužinom od oko 1,5 mikrona u strojnim laserskim materijalima, što je od velikog značaja za polja poput vlakana i optičkih operacija i medicinske laserske operacije.
2. Vlakna-optička komunikacija:Budući da erbium element može proizvesti valnu duljinu potrebnu za rad u vlakna-optičkim komunikacijama, koristi se u fiber-pojačalima. To pomaže u poboljšanju udaljenosti prijenosa i efikasnosti optičkih signala i poboljšanju performansi komunikacijskih mreža.
3. Medicinska laserska hirurgija:Erbijum laseri se široko koriste u medicinskom polju, posebno za rezanje i koagulaciju tkiva. Izbor njegove talasne dužine omogućava efikasno apbiuma laserima i koriste se za visoko preciznu laseru operaciju, poput oftalmičke operacije.
4. Magnetni materijali i magnetna rezonanca (MRI):Dodatak erbijuma na neke magnetni materijal može promijeniti magnetna svojstva, čineći im važne aplikacije u magnetskoj rezonancijskoj snimanju (MRI). Magnetni materijali koji nude erbium mogu se koristiti za poboljšanje kontrasta MRI slika.
5 Optička pojačala:Erbijum se koristi i u optičkim pojačalima. Dodavanjem erbija do pojačala, dobitak se može postići u komunikacijskom sustavu, povećavajući udaljenost snage i prijenosa optičkog signala.
6. Industrija nuklearne energije:Erbium-167 izotop ima visoki neutronski presjek, pa se koristi kao neutronski izvor u industriji nuklearne energije za detekcije neutrona i kontrolu nuklearnih reaktora.
7. Istraživanje i laboratorije:Erbium se koristi kao jedinstveni detektor i marker u laboratoriji za istraživačke i laboratorijske aplikacije. Njegova posebna spektralna svojstva i magnetna svojstva čine da igra važnu ulogu u naučnim istraživanjima.
Erbijum igra nezamjenjivu ulogu u modernoj nauci i tehnologiji i medicini, a njena jedinstvena svojstva pružaju važnu podršku za različite aplikacije.
Fizička svojstva erbijuma
Izgled: Erbium je srebrno bijeli, čvrsti metal.
Gustina: Erbium ima gustoću od oko 9.066 g / cm3. To ukazuje da je erbium relativno gust metal.
Talište: Erbium ima tačku topljenja od 1.529 stepeni Celzijusa (2.784 stepena Fahrenheita). To znači da na visokim temperaturama, erbijum može preći iz čvrstog stanja u tekućinu.
Tačka ključanja: Erbium ima tačku ključanja od 2.870 stepeni Celzijusa (5.198 stepeni Fahrenheita). Ovo je tačka na kojoj erbijum prelazi iz tečnog stanja u gasovitu na visoke temperature.
Provodljivost: Erbium je jedan od provodljivijih metala i ima dobru električnu provodljivost.
Magnetizam: na sobnoj temperaturi, Erbium je feromagnetski materijal. Izlaže feromagnetizam ispod određene temperature, ali gubi ovu nekretninu na višim temperaturama.
Magnetni trenutak: Erbij ima relativno veliki magnetski trenutak, što ga čini važnim u magnetskim materijalima i magnetnim aplikacijama.
Kristalna struktura: Na sobnoj temperaturi, kristalna struktura erbijuma je šesterokutna najbliža pakiranje. Ova struktura utiče na svoja svojstva u čvrstom stanju.
Termička provodljivost: Erbium ima visoku toplotnu provodljivost, što ukazuje na to da dobro radi u toplotnoj provodljivosti.
Radioaktivnost: Sam erbijum nije radioaktivni element, a njegovi stabilni izotopi relativno su obilni.
Spektralna svojstva: Erbium pokazuje određene apsorpcije i emisijske linije u vidljivim i u blizini spektralnih regija, što ga čini korisnim u laserskoj tehnologiji i optičkim primjenama.
Fizička svojstva erbijumskog elementa čine ga široko korištenim u laserskoj tehnologiji, optičkim komunikacijama, lijekovima i drugim naučnim i tehnološkim poljima.
Hemijska svojstva erbijuma
Hemijski simbol: Hemijski simbol erbijuma je er.
Oksidacijska država: Erbij obično postoji u stanju oksidacije +3, što je njegova najčešća oksidacijska država. U spojedima Erbium može formirati ER ^ 3 + jonu.
Reaktivnost: Erbium je relativno stabilan na sobnoj temperaturi, ali polako će biti oksidiran u zraku. Polako reagira na vodu i kiseline, tako da može ostati relativno stabilan u nekim aplikacijama.
Rastvorljivost: Erbium se rastvara u uobičajenim neorganskim kiselinama za proizvodnju odgovarajućih erbium soli.
Reakcija sa kisikom: Erbijum reagira sa kisikom da bi se formirao oksideEr2o3 (Erbium dioksid). Ovo je ruža-crvena solidarna u četvero koristi u keramičkim glazurema i drugim aplikacijama.
Reakcija s halogenima: Erbium može reagirati s halogenima da bi se formirao odgovarajuće halide, poputErbium fluorid (ERF3), Erbium hlorid (Ercl3), itd.
Reakcija sa sumporom: Erbium može reagirati sa sumporom da bi se formirao sulfide, poputErbium sulfid (ER2S3).
Reakcija sa azotom: Erbijum reagira sa azotom u oblikuErbium nitrid (ERN).
Kompleksi: Erbium formira razne komplekse, posebno u organometalnoj hemiji. Ovi kompleksi imaju vrijednost aplikacije u katalizi i drugim poljima.
Stabilni izotopi: Erbium ima više stabilnih izotopa, što je najugroženije od kojih je ER-166. Pored toga, Erbium ima neke radioaktivne izotope, ali njihovo relativno obilje nisko je.
Hemijska svojstva elementa Erbiuma čine ga važnom komponentom mnogih visokotehnoloških aplikacija, pokazujući svoju svestranost u različitim poljima.
Biološka svojstva Erbiuma
Erbij ima relativno malo bioloških svojstava u organizmima, ali neke su studije pokazale da može u nekim uvjetima sudjelovati u nekim biološkim procesima.
Biološka dostupnost: Erbium je element u tragovima za mnoge organizme, ali njegova bioraspoloživost u organizmima je relativno niska.LanthanumIoni su teško da se apsorbiraju i koriste organizmi, tako da retko igraju važnu ulogu u organizmima.
Toksičnost: Erbijum se obično smatra da ima nisku toksičnost, posebno u usporedbi s drugim rijetkim zemljanim elementima. Erbium spojevi se smatraju relativno bezopasnim po određenim koncentracijama. Međutim, visoke koncentracije Lanthanuma iona mogu imati štetne efekte na organizamu, poput oštećenja i smetnje ćelija u fiziološke funkcije.
Biološko sudjelovanje: Iako erbij ima relativno malo funkcija u organizmima, neke studije su pokazale da može sudjelovati u nekim specifičnim biološkim procesima. Na primjer, neke studije su pokazale da Erbium može igrati određenu ulogu u promociji rasta i cvjetanja biljaka.
Medicinske aplikacije: Erbium i njegovi spojevi imaju i određene aplikacije u medicinskom polju. Na primjer, erbium se može koristiti u liječenju određenih radionuklida, kao kontrastnog agenta za gastrointestinalni trakt, te kao pomoćni dodatak za određene lijekove. U medicinskom snimanju, erbium spojevi se ponekad koriste kao kontrastni agenti.
Sadržaj u tijelu: Erbij postoji u malim količinama u prirodi, tako da je njegov sadržaj u većini organizma također relativno nizak. U nekim je studijama utvrđeno da neki mikroorganizmi i biljke mogu biti u mogućnosti apsorbirati i akumulirati erbium.
Treba napomenuti da erbium nije bitan element za ljudsko tijelo, tako da razumijevanje njegovih bioloških funkcija i dalje je relativno ograničeno. Trenutno su glavne primjene erbijuma još uvijek koncentrirane u tehničkim poljima poput nauke, optike i medicine, a ne u području biologije.
Rudarstvo i proizvodnja erbijuma
Erbium je rijedak zemljani element koji je relativno rijetka u prirodi.
1. Postojanje u zemljinoj kore: Erbij postoji u Zemljinoj kore, ali njegov je sadržaj relativno nizak. Njegov prosječni sadržaj je oko 0,3 mg / kg. Erbijum uglavnom postoji u obliku ruda, zajedno sa ostalim retkim zemljanim elementima.
2. Distribucija u rudu: Erbijum uglavnom postoji u obliku ruda. Zajedničke rude uključuju etrijum erbium rude, erbijum aluminijski kamen, erbijum kamen kalijum, itd. Ove rude obično sadrže druge rijetke zemlje u isto vrijeme. Erbijum obično postoji u trivalentnom obliku.
3. Glavne zemlje proizvodnje: Glavne zemlje proizvodnje erbiuma uključuju Kinu, Sjedinjene Države, Australiju, Brazil itd. Ove zemlje igraju važnu ulogu u proizvodnji rijetkih zemaljskih elemenata.
4. Metoda ekstrakcije: Erbij se obično izvlači iz rude kroz proces ekstrakcije rijetkih zemaljskih elemenata. To uključuje niz kemijskih i topionica koraka za odvajanje i pročišćavanje erbijuma.
5. Odnos s drugim elementima: Erbium ima slična svojstva za druge rijetke zemlje Zemlje, tako da u procesu ekstrakcije i odvajanja često je potrebno razmotriti suživot i međusobni utjecaj s drugim rijetkim zemljanim elementima.
6. Područja primjene: Erbij se široko koristi u području nauke i tehnologije, posebno u optičkim komunikacijama, laserskom tehnologijom i medicinskim snimanjem. Zbog svojih svojstava protiv refleksije u staklu, erbium se koristi i u pripremi optičkog stakla.
Iako je erbium relativno rijedak u zemljinoj kore, zbog njegovih jedinstvenih svojstava u nekim visokotehnološkim aplikacijama, potražnja za postepeno je povećavala, što je rezultiralo kontinuiranim razvojem i poboljšanjem povezanih tehnologija rudarstva i rafiniranja.
Uobičajene metode otkrivanja za erbijum
Metode otkrivanja erbijuma obično uključuju analitičke tehnike hemije. Slijedi detaljan uvod u neke najčešće korištene metode otkrivanja erbijuma:
1. Atomska apsorpciona spektrometrija (AAS): AAS je obično korištena metoda kvantitativne analize pogodna za određivanje sadržaja metalnih elemenata u uzorku. U AAS, uzorak je atomiziran i prolazi kroz snop svjetlosti određene valne duljine, a intenzitet svjetlosti apsorbiran u uzorku otkriva se da bi se utvrdila koncentracija elementa.
2. Induktivno povezana optička emisija u plazmi (ICP-OES): ICP-OES je vrlo osjetljiva analitička tehnika pogodna za analizu više elemenata. U ICP-OES-u, uzorak prolazi kroz induktivno povezanu plazmu za generiranje visokotemperaturne plazme koja uzbuđuje atome u uzorku da emitiraju spektar. Otkrivanjem talasne dužine i intenziteta emitirane svjetlosti može se odrediti koncentracija svakog elementa u uzorku.
3. Masovna spektrometrija (ICP-MS): ICP-MS kombinira generaciju induktivno spojene plazme sa visokom rezolucijom masovne spektrometrije i može se koristiti za elementarnu analizu po izuzetno niskim koncentracijama. U ICP-MS, uzorak je isparavan i joniziran, a zatim otkriven masovnim spektrometrom za dobivanje masovnog spektra svakog elementa, čime se određuje njegova koncentracija.
4. Spektroskopija fluorescencije: fluorescentna spektroskopija određuje koncentraciju uzbučujući erbijumskim elementom u uzorku i mjerenje emitiranog fluorescentnog signala. Ova metoda je posebno učinkovita za praćenje rijetkih zemaljskih elemenata.
5 Chromatografija: kromatografija se može koristiti za odvajanje i otkrivanje erbium spojeva. Na primjer, ionska hromatografija i obrnuta fazna tečna kromatografija mogu se primijeniti na analizu erbijuma.
Ove metode obično trebaju izvršiti u laboratorijskom okruženju i zahtijevati upotrebu naprednih instrumenata i opreme. Odabir odgovarajuće metode otkrivanja obično ovisi o prirodi uzorka, potrebnom osjetljivošću, rezoluciji i dostupnosti laboratorijske opreme.
Specifična primjena metode atomske apsorpcije za mjerenje erbiuma elementa
U mjerenju elemenata, metoda atomske apsorpcije ima veliku preciznost i osjetljivost i pruža efikasno sredstvo za proučavanje hemijskih svojstava, složenog sastava i sadržaja elemenata.
Zatim koristimo metodu atomske apsorpcije za mjerenje sadržaja erbium elementa. Specifični koraci su sljedeći:
Prvo je potrebno pripremiti uzorak koji sadrži erbium element. Uzorak može biti čvrst, tečan ili gas. Za čvrste uzorke obično ih je potrebno otopiti ili rastopiti za naredni proces atomizacije.
Odaberite odgovarajući atomski apsorpcijski spektrometar. Prema svojstvima uzorka koji se mjeri i raspon sadržaja erbiuma koji se mjeri, odaberite odgovarajući atomski apsorpcijski spektrometar.
Podesite parametre atomskog apsorpcijskog spektrometra. Prema elementu za mjerenje i model instrumenta, podesite parametre atomskog apsorpcijskog spektrometra, uključujući izvor svjetlosti, raspršivač, detektor itd.
Izmjerite apsorbanciju erbiuma elementa. Stavite uzorak koji se testira u raspršivaču i emitiraju svjetlo zračenje specifične valne dužine kroz izvor svjetla. Erbijumski element koji treba testirati apsorbirat će ovo svjetlosno zračenje i proizvesti tranziciju razine energije. Apsorbancija erbiuma elementa mjeri se detektorom.
Izračunajte sadržaj erbijumskog elementa. Izračunajte sadržaj erbijumskog elementa na osnovu apsorpcije i standardne krivulje.
Na naučnoj fazi, erbijum, sa svojim misterioznim i jedinstvenim svojstvima, dodao je prekrasan dodir za ljudsko tehnološko istraživanje i inovacije. Od dubine Zemljine kore na visokotehnološke aplikacije u laboratoriji, Erbium's Putovanje svjedočio je čovječanstvu nepouzdanu potragu za misterijom elementa. Njegova primjena u optičkim komunikacijama, laserska tehnologija i lijek ubrizgali su više mogućnosti u naš život, omogućujući nam da zavirimo u područja koja su nekada bila zatamnjena.
Baš kao što erbijum sjaje kroz komad kristalnog stakla u optici da osvijetli nepoznati put ispred, otvara vrata ponora znanja za istraživače u hodniku nauke. Erbium nije samo sjajna zvijezda na periodičnoj tablici, već i snažan asistent za čovječanstvo da se popne na vrh nauke i tehnologije.
Nadam se da će u godinama doći misterija erbiuma dublje i iskopati više nevjerovatnih aplikacija, tako da će ova "elemenatna zvijezda" nastaviti sjaj i osvjetljavati put u toku ljudskog razvoja. Priča o Engleskom Erbijumu se nastavlja, a radujemo se onome što će nam budućnost čuda Erbiuma pokazati na naučnom fazu.
Za više informacija PLSKontaktirajte nasIspod:
WhatsApp & tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Pošta: Nov-21-2024