Kun tutkimme elementtien upeaa maailmaa,erbiumHoukuttelee huomionsa ainutlaatuisilla ominaisuuksilla ja mahdollisella sovellusarvolla. Syvästä merestä ulkoavaruuteen, moderneista elektronisista laitteista vihreän energian tekniikkaan, soveltaminenerbiumTieteen alalla kasvaa edelleen, mikä osoittaa sen vertaansa vailla olevan arvon.
Ruotsin kemisti Mosander löysi Erbiumin vuonna 1843 analysoimalla yttrium. Hän nimitti alun perin erbiumin oksidiksiterbiumoksidi,Joten varhaisessa saksalaisessa kirjallisuudessa terbiumoksidi ja erbiumoksidi olivat hämmentyneitä.
Vasta vuoden 1860 jälkeen se korjattiin. Samalla ajanjaksolla, kunlanthanumlöydettiin, Mosander analysoi ja tutkittiin alun perin löydettyjäyttriumja julkaisi raportin vuonna 1842, selventäen, että alun perin löydettiinyttriumei ollut yhden elementin oksidi, vaan kolmen elementin oksidi. Hän kutsui edelleen yhtä heistä yttriumia ja nimitti yhden heistäErbia(Erbium Earth). Elementtisymboli on asetettuEr. Se on nimetty sen paikan mukaan, jossa yttriummalmi löydettiin ensin, Pieni Ytterin kaupunki Tukholman lähellä, Ruotsissa. Erbiumin ja kahden muun elementin löytäminen,lanthanumjaterbiumi, avasi toisen oven löytölleharvinaiset maametallit, joka on harvinaisten maametallien elementtien löytämisen toinen vaihe. Heidän löytönsä on harvinaisten maametallien elementtien kolmasceriumjayttrium.
Nykyään aloitamme tämän etsintämatkan yhdessä saadaksemme syvemmän käsityksen Erbiumin ainutlaatuisista ominaisuuksista ja sen soveltamisesta nykyaikaisessa tekniikassa.
Erbium -elementin sovelluskentät
1. Laser -tekniikka:Erbium-elementtiä käytetään laajasti lasertekniikassa, etenkin solid-state-lasereissa. Erbium-ionit voivat tuottaa lasereita, joiden aallonpituus on noin 1,5 mikronia kiinteän tilan laserimateriaaleissa, mikä on suuri merkitys aloilla, kuten kuituoptisella viestinnällä ja lääketieteellisellä laserleikkauksella.
2. Kuituoptinen viestintä:Koska Erbium-elementti voi tuottaa aallonpituuden, joka tarvitaan kuituoptisessa viestinnässä, sitä käytetään kuituvahvistimissa. Tämä auttaa parantamaan optisten signaalien siirtoetäisyyttä ja tehokkuutta ja parantamaan viestintäverkkojen suorituskykyä.
3. Lääketieteellinen laserleikkaus:Erbium -lasereita käytetään laajasti lääketieteellisellä alalla, etenkin kudoksen leikkaamiseen ja hyytymiseen. Sen aallonpituuden valinta mahdollistaa Erbium-laserien imeytymisen tehokkaasti ja sitä käytetään tarkkaan laserleikkaukseen, kuten silmäleikkaukseen.
4. Magneettiset materiaalit ja magneettikuvaus (MRI):Erbiumin lisääminen joihinkin magneettisiin materiaaleihin voi muuttaa niiden magneettisia ominaisuuksia, mikä tekee niistä tärkeitä sovelluksia magneettikuvauskuvassa (MRI). Erbium-lisättyjä magneettimateriaaleja voidaan käyttää MRI-kuvien kontrastin parantamiseksi.
5. Optiset vahvistimet:Erbiumia käytetään myös optisissa vahvistimissa. Lisäämällä Erbiumin vahvistimeen, voitto voidaan saavuttaa viestintäjärjestelmässä lisäämällä optisen signaalin lujuus- ja siirtoetäisyyttä.
6. Ydinenergiateollisuus:ERBIUM-167-isotoopilla on korkea neutronien poikkileikkaus, joten sitä käytetään ydinenergiateollisuuden neutronilähteenä ydinreaktorien neutronien havaitsemiseksi ja hallintaan.
7. Tutkimus ja laboratoriot:Erbiumia käytetään ainutlaatuisena ilmaisimena ja markkerina laboratoriossa tutkimus- ja laboratoriosovelluksiin. Sen erityiset spektrin ominaisuudet ja magneettiset ominaisuudet tekevät siitä tärkeän roolin tieteellisessä tutkimuksessa.
Erbiumilla on välttämätön rooli nykyaikaisessa tieteessä ja tekniikassa ja lääketieteessä, ja sen ainutlaatuiset ominaisuudet tarjoavat tärkeätä tukea erilaisille sovelluksille.
Erbiumin fysikaaliset ominaisuudet
Ulkonäkö: Erbium on hopeinen valkoinen, kiinteä metalli.
Tiheys: Erbiumin tiheys on noin 9,066 g/cm3. Tämä osoittaa, että Erbium on suhteellisen tiheä metalli.
Sulamispiste: Erbiumin sulatuspiste on 1 529 celsiusastetta (2 784 astetta Fahrenheit). Tämä tarkoittaa, että korkeissa lämpötiloissa Erbium voi siirtyä kiinteästä tilasta nestemäiseen tilaan.
Kiehumispiste: Erbiumin kiehumispiste on 2 870 astetta (5,198 astetta Fahrenheit). Tämä on kohta, jossa Erbium siirtyy nestemäisestä tilasta kaasumaiseen tilaan korkeissa lämpötiloissa.
Johtavuus: Erbium on yksi johtavimmista metalleista ja sillä on hyvä sähkönjohtavuus.
Magnetismi: Huoneen lämpötilassa Erbium on ferromagneettinen materiaali. Se osoittaa ferromagneettisuutta tietyn lämpötilan alapuolella, mutta menettää tämän ominaisuuden korkeammissa lämpötiloissa.
Magneettinen momentti: Erbiumilla on suhteellisen suuri magneettinen momentti, mikä tekee siitä tärkeän magneettisissa materiaaleissa ja magneettisissa sovelluksissa.
Kristallirakenne: Huoneen lämpötilassa Erbiumin kiderakenne on kuusikulmainen lähin pakkaus. Tämä rakenne vaikuttaa sen ominaisuuksiin kiinteässä tilassa.
Lämpöjohtavuus: Erbiumilla on korkea lämmönjohtavuus, mikä osoittaa, että se toimii hyvin lämmönjohtavuudessa.
Radioaktiivisuus: Erbium itsessään ei ole radioaktiivinen elementti, ja sen vakaat isotoopit ovat suhteellisen runsaasti.
Spektrin ominaisuudet: ERBIUM näyttää erityiset absorptio- ja emissiolinjat näkyvissä ja lähellä infrapunaspektrialueilla, mikä tekee siitä hyödyllisen lasertekniikan ja optisissa sovelluksissa.
Erbium -elementin fysikaaliset ominaisuudet tekevät siitä laajasti käytetyn lasertekniikan, optisen viestinnän, lääketieteen ja muiden tieteellisten ja teknologisten alojen kanssa.
Erbiumin kemialliset ominaisuudet
Kemiallinen symboli: Erbiumin kemiallinen symboli on ER.
Hapetustila: Erbium esiintyy yleensä +3 -hapetustilassa, joka on sen yleisin hapetustilassa. Yhdisteissä Erbium voi muodostaa ER^3+ -ionit.
Reaktiivisuus: Erbium on suhteellisen stabiili huoneenlämpötilassa, mutta se hapettuu hitaasti ilmassa. Se reagoi hitaasti veteen ja happoihin, joten se voi pysyä suhteellisen vakaana joissain sovelluksissa.
Liukoisuus: Erbium liukenee yleisiin epäorgaanisiin hapoihin vastaavien Erbium -suolojen tuottamiseksi.
Reaktio hapen kanssa: Erbium reagoi hapen kanssa muodostaen oksideja, pääasiassaER2O3 (Erbium -dioksidi). Tämä on ruusunpunainen kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteä kiinteässä asemassa.
Reaktio halogeenien kanssa: Erbium voi reagoida halogeenien kanssa muodostaen vastaavat halogenidit, kutenErbium -fluori (ERF3), erbiumkloridi (ERCL3), jne.
Reaktio rikin kanssa: Erbium voi reagoida rikin kanssa sulfidien, kutenErbium -sulfidi (ER2S3).
Reaktio typen kanssa: Erbium reagoi typen kanssa muodostaaErbium -nitride (ERN).
Kompleksit: Erbium muodostaa erilaisia komplekseja, etenkin organometallisessa kemiassa. Näillä komplekseilla on sovellusarvo katalyysissä ja muissa kentissä.
Vakaat isotoopit: Erbiumilla on useita stabiileja isotooppeja, joista runsain on ER-166. Lisäksi Erbiumiumissa on joitain radioaktiivisia isotooppeja, mutta niiden suhteellinen runsaus on pieni.
Erbiumin elementin kemialliset ominaisuudet tekevät siitä tärkeän komponentin monissa korkean teknologian sovelluksissa, mikä osoittaa sen monipuolisuuden eri aloilla.
Erbiumin biologiset ominaisuudet
Erbiumilla on suhteellisen vähän biologisia ominaisuuksia organismeissa, mutta jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että se voi osallistua joihinkin biologisiin prosesseihin tietyissä olosuhteissa.
Biologinen saatavuus: Erbium on hivenaine monille organismeille, mutta sen biologinen hyötyosuus organismeissa on suhteellisen pieni.LanthanumOrganismien imeä on vaikea imeytyä ja hyödyntää, joten niillä on harvoin tärkeä rooli organismeissa.
Myrkyllisyys: Erbiumilla katsotaan yleensä olevan alhainen toksisuus, etenkin muihin harvinaisten maametallien elementteihin verrattuna. Erbium -yhdisteitä pidetään suhteellisen vaarattomina tietyissä pitoisuuksissa. Lantaani -ionien korkeilla pitoisuuksilla voi kuitenkin olla haitallisia vaikutuksia organismeihin, kuten soluvaurioihin ja häiriöihin fysiologisiin toimintoihin.
Biologinen osallistuminen: Vaikka Erbiumilla on suhteellisen vähän toimintoja organismeissa, jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että se voi osallistua joihinkin erityisiin biologisiin prosesseihin. Esimerkiksi jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että Erbiumilla voi olla tietty rooli kasvien kasvun ja kukinnan edistämisessä.
Lääketieteelliset sovellukset: ERBIUMilla ja sen yhdisteillä on myös tiettyjä sovelluksia lääketieteellisellä alalla. Esimerkiksi Erbiumia voidaan käyttää tiettyjen radionuklidien hoidossa, maha -suolikanavan kontrastiaineena ja tietyille lääkkeille apuaineena. Lääketieteellisessä kuvantamisessa Erbium -yhdisteitä käytetään joskus kontrastiaineina.
Kehon sisältö: Erbium on olemassa pieninä määrinä luonnossa, joten sen sisältö useimmissa organismeissa on myös suhteellisen alhainen. Joissakin tutkimuksissa on havaittu, että jotkut mikro -organismit ja kasvit saattavat pystyä absorboimaan ja keräämään Erbiumia.
On huomattava, että Erbium ei ole olennainen osa ihmiskeholle, joten sen biologisten toimintojen ymmärtäminen on edelleen suhteellisen rajoitettua. Tällä hetkellä Erbiumin tärkeimmät sovellukset ovat edelleen keskittyneet teknisiin aloihin, kuten materiaalitieteeseen, optiikkaan ja lääketieteeseen, eikä biologian alalla.
Erbiumin louhinta ja tuotanto
Erbium on harvinainen maametallari, joka on luonteeltaan suhteellisen harvinainen.
1. Maankuoressa esiintyy maapallon kuoressa: Erbium on maapallon kuoressa, mutta sen sisältö on suhteellisen alhainen. Sen keskimääräinen sisältö on noin 0,3 mg/kg. Erbium esiintyy pääasiassa malmien muodossa yhdessä muiden harvinaisten maametallien elementtien kanssa.
2. jakauma malmissa: Erbium on pääasiassa malmien muodossa. Yleisiä malmeja ovat YTTrium erbiummalmi, Erbium -alumiinikivi, Erbium -kaliumkivi jne. Nämä malmit sisältävät yleensä muita harvinaisia maametallimaita. Erbium esiintyy yleensä kolmiuloisessa muodossa.
3. Suurimmat tuotantomaat: Erbiumin tuotannon tärkeimpiin maihin kuuluvat Kiina, Yhdysvallat, Australia, Brasilia jne. Näillä mailla on tärkeä rooli harvinaisten maametallien elementtien tuotannossa.
4. Uutosmenetelmä: Erbium uutetaan yleensä malmeista harvinaisten maametallien elementtien uuttoprosessin kautta. Tähän sisältyy sarja kemiallisia ja sulatusvaiheita Erbiumin erottamiseksi ja puhdistamiseksi.
5. Suhde muihin elementteihin: ERBIUM: lla on samanlaiset ominaisuudet kuin muut harvinaisten maametallien elementit, joten uutto- ja erotusprosessissa on usein tarpeen harkita rinnakkaiseloa ja keskinäistä vaikutusta muiden harvinaisten maametallien elementtien kanssa.
6. Sovellusalueet: Erbiumia käytetään laajasti tieteen ja tekniikan alalla, etenkin optisessa viestinnässä, lasertekniikassa ja lääketieteellisessä kuvantamisessa. Lasien heijastumisominaisuuksien anti-anti-ominaisuuksien vuoksi Erbiumia käytetään myös optisen lasin valmistuksessa.
Vaikka Erbium on suhteellisen harvinainen maapallon kuoressa, ainutlaatuisten ominaisuuksiensa vuoksi joissakin korkean teknologian sovelluksissa, sen kysyntä on vähitellen lisääntynyt, mikä johtuu siitä, että siihen liittyvät kaivos- ja jalostustekniikat kehittyvät ja parantavat jatkuvaa kehitystä ja parantamista.
Erbiumin yleiset havaitsemismenetelmät
Erbiumin havaitsemismenetelmät sisältävät yleensä analyyttisiä kemiatekniikoita. Seuraava on yksityiskohtainen johdanto joihinkin yleisesti käytettyihin Erbiumin havaitsemismenetelmiin:
1. Atomien absorptiospektrometria (AAS): AAS on yleisesti käytetty kvantitatiivinen analyysimenetelmä, joka soveltuu näytteen metallielementtien sisällön määrittämiseen. AAS: ssä näyte sumutetaan ja johdetaan tietyn aallonpituuden valon säteen läpi, ja näytteessä absorboituneen valon voimakkuus havaitaan elementin pitoisuuden määrittämiseksi.
2. Induktiivisesti kytketty plasman optinen emissiospektrometria (ICP-OES): ICP-OES on erittäin herkkä analyyttinen tekniikka, joka sopii monielementtianalyysiin. ICP-OES: ssä näyte kulkee induktiivisesti kytketyn plasman läpi korkean lämpötilan plasman tuottamiseksi, joka innostaa näytteen atomeja spektrin säteilemiseksi. Havaitsemalla emittoidun valon aallonpituus ja voimakkuus, kunkin elementin pitoisuus näytteessä voidaan määrittää.
3. Massaspektrometria (ICP-MS): ICP-MS yhdistää induktiivisesti kytketyn plasman muodostumisen massaspektrometrian korkean resoluution kanssa ja sitä voidaan käyttää alkuaineanalyysiin erittäin alhaisissa pitoisuuksissa. ICP-MS: ssä näyte höyrystyy ja ionisoidaan ja havaitaan sitten massaspektrometrillä kunkin elementin massaspektrin saamiseksi määrittäen siten sen pitoisuuden.
4. Tämä menetelmä on erityisen tehokas harvinaisten maametallien elementtien seuraamiseksi.
5. Kromatografia: Kromatografiaa voidaan käyttää erbiumyhdisteiden erottamiseen ja havaitsemiseen. Esimerkiksi ioninvaihtokromatografia ja käänteisen faasin nestekromatografia voidaan soveltaa sekä Erbiumin analyysiin.
Nämä menetelmät on yleensä suoritettava laboratorioympäristössä ja vaativat edistyneiden instrumenttien ja laitteiden käyttöä. Sopivan havaitsemismenetelmän valinta riippuu yleensä näytteen luonteesta, vaaditusta herkkyydestä, resoluutiosta ja laboratoriolaitteiden saatavuudesta.
Atomien absorptiomenetelmän spesifinen käyttö Erbium -elementin mittaamiseksi
Elementtien mittauksessa atomien absorptiomenetelmällä on suuri tarkkuus ja herkkyys, ja se tarjoaa tehokkaan keinon elementtien kemiallisten ominaisuuksien, yhdistelmäkoostumuksen ja pitoisuuden tutkimiseksi.
Seuraavaksi käytämme atomien absorptiomenetelmää Erbium -elementin pitoisuuden mittaamiseen. Erityiset vaiheet ovat seuraavat:
Ensinnäkin on tarpeen valmistaa Erbium -elementti sisältävä näyte. Näyte voi olla kiinteä, neste tai kaasu. Kiinteät näytteille on yleensä tarpeen liuottaa tai sulattaa ne seuraavaa atomisointiprosessia varten.
Valitse sopiva atomien absorptiospektrometri. Valitse mitattavan näytteen ja mitattavan ERBIUM -pitoisuuden alueiden mukaan sopiva atomien absorptiospektrometri.
Säädä atomien absorptiospektrometrin parametrit. Mitattavan elementin ja instrumenttimallin mukaan säädä atomi -absorptiospektrometrin parametrejä, mukaan lukien valonlähde, atomizer, ilmaisin jne.
Mittaa Erbium -elementin absorbanssi. Aseta testattava näyte atomizeriin ja säteile tietyn aallonpituuden valonsäteily valonlähteen läpi. Testattava ERBIUM -elementti absorboi tämän valonsäteilyn ja tuottaa energiatason siirtymisen. Erbium -elementin absorbanssi mitataan ilmaisimella.
Laske Erbium -elementin sisältö. Laske Erbium -elementin pitoisuus absorbanssin ja vakiokäyrän perusteella.
Tieteellisessä vaiheessa Erbium, jolla on salaperäiset ja ainutlaatuiset ominaisuudet, on lisännyt loistavan kosketuksen ihmisen teknologiseen tutkimukseen ja innovaatioihin. Maankuoren syvyyksistä korkean teknologian sovelluksiin laboratoriossa Erbiumin matka on nähnyt ihmiskunnan väsymätöntä takaavan elementin mysteeriä. Sen soveltaminen optisessa viestinnässä, lasertekniikassa ja lääketieteessä ovat injektoineet elämäämme enemmän mahdollisuuksia, jolloin voimme kurkistaa alueille, jotka olivat kerran peitettyjä.
Aivan kuten Erbium paistaa optiikan kristallilasipalan läpi, jotta se valaisee tuntemattoman tien edessä, se avaa oven tiedehallin tutkijoiden tiedon kuiluun. Erbium ei ole vain loistava tähti jaksollisella pöydällä, vaan myös voimakas ihmiskunnan avustaja kiivetä tieteen ja tekniikan huipulle.
Toivon, että tulevina vuosina voimme tutkia Erbiumin mysteeriä syvemmin ja kaivaa uskomattomia sovelluksia, jotta tämä "elementti tähti" loistaa ja valaisee tietä eteenpäin inhimillisen kehityksen aikana. Elementin tarina Erbium jatkuu, ja odotamme innolla, mitä tulevat ihmeet Erbium näyttää meille tieteellisessä vaiheessa.
Lisätietoja plsOta yhteyttäalla:
Whatsapp & Puh: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Viestin aika: marraskuu-21-2024