Semasa kita meneroka dunia elemen yang indah,Erbiummenarik perhatian kami dengan sifat unik dan nilai aplikasi yang berpotensi. Dari laut dalam ke luar angkasa, dari peranti elektronik moden hingga teknologi tenaga hijau, aplikasiErbiumDalam bidang sains terus berkembang, menunjukkan nilai yang tiada tandingannya.
Erbium ditemui oleh ahli kimia Sweden Mosander pada tahun 1843 dengan menganalisis yttrium. Dia pada asalnya menamakan oksida Erbium sebagaiTerbium oksida,Oleh itu, dalam kesusasteraan awal Jerman, terbium oksida dan erbium oksida keliru.
Ia tidak sampai selepas 1860 bahawa ia telah diperbetulkan. Dalam tempoh yang sama ketikalanthanumditemui, Mosander dianalisis dan mempelajari yang asalnya ditemuiyttrium, dan menerbitkan laporan pada tahun 1842, menjelaskan bahawa asalnya ditemuiyttriumbukan satu unsur oksida, tetapi oksida tiga elemen. Dia masih memanggil salah seorang daripada mereka Yttrium, dan menamakan salah seorang daripada merekaErbia(Erbium Earth). Simbol elemen ditetapkan sebagaiEr. Ia dinamakan sempena tempat di mana bijih yttrium pertama kali ditemui, bandar kecil Ytter oleh berhampiran Stockholm, Sweden. Penemuan Erbium dan dua elemen lain,lanthanumdanTerbium, membuka pintu kedua untuk penemuanunsur -unsur nadir bumi, yang merupakan peringkat kedua penemuan unsur -unsur nadir bumi. Penemuan mereka adalah yang ketiga dari unsur -unsur nadir bumi selepasCeriumdanyttrium.
Hari ini, kami akan memulakan perjalanan penerokaan ini bersama -sama untuk mendapatkan pemahaman yang lebih mendalam tentang sifat -sifat unik Erbium dan aplikasinya dalam teknologi moden.
Bidang permohonan elemen erbium
1. Teknologi laser:Unsur Erbium digunakan secara meluas dalam teknologi laser, terutama dalam laser pepejal keadaan. Ion Erbium boleh menghasilkan laser dengan panjang gelombang kira-kira 1.5 mikron dalam bahan laser pepejal keadaan, yang sangat penting untuk bidang seperti komunikasi serat optik dan pembedahan laser perubatan.
2. Komunikasi serat optik:Oleh kerana elemen Erbium dapat menghasilkan panjang gelombang yang diperlukan untuk bekerja dalam komunikasi serat optik, ia digunakan dalam penguat serat. Ini membantu meningkatkan jarak penghantaran dan kecekapan isyarat optik dan meningkatkan prestasi rangkaian komunikasi.
3. Pembedahan Laser Perubatan:Laser Erbium digunakan secara meluas dalam bidang perubatan, terutamanya untuk pemotongan dan pembekuan tisu. Pilihan panjang gelombangnya membolehkan laser Erbium diserap dengan berkesan dan digunakan untuk pembedahan laser ketepatan tinggi, seperti pembedahan ophthalmic.
4. Bahan magnet dan pengimejan resonans magnetik (MRI):Penambahan Erbium kepada beberapa bahan magnet dapat mengubah sifat magnet mereka, menjadikan mereka aplikasi penting dalam pengimejan resonans magnetik (MRI). Bahan magnet yang ditambah Erbium boleh digunakan untuk memperbaiki kontras imej MRI.
5. Penguat Optik:Erbium juga digunakan dalam penguat optik. Dengan menambah Erbium kepada penguat, keuntungan dapat dicapai dalam sistem komunikasi, meningkatkan kekuatan dan jarak penghantaran isyarat optik.
6. Industri Tenaga Nuklear:Isotop Erbium-167 mempunyai seksyen silang neutron yang tinggi, jadi ia digunakan sebagai sumber neutron dalam industri tenaga nuklear untuk pengesanan dan kawalan neutron terhadap reaktor nuklear.
7. Penyelidikan dan Makmal:Erbium digunakan sebagai pengesan dan penanda unik di makmal untuk aplikasi penyelidikan dan makmal. Ciri -ciri spektrum khas dan sifat magnet menjadikannya memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik.
Erbium memainkan peranan yang sangat diperlukan dalam sains dan teknologi moden dan perubatan, dan sifat uniknya memberikan sokongan penting untuk pelbagai aplikasi.
Sifat fizikal Erbium
Penampilan: Erbium adalah logam pepejal putih, keperakan.
Ketumpatan: Erbium mempunyai ketumpatan kira -kira 9.066 g/cm3. Ini menunjukkan bahawa Erbium adalah logam yang agak padat.
Titik lebur: Erbium mempunyai titik lebur sebanyak 1,529 darjah Celsius (2,784 darjah Fahrenheit). Ini bermakna bahawa pada suhu tinggi, Erbium boleh beralih dari keadaan pepejal ke keadaan cair.
Titik mendidih: Erbium mempunyai titik mendidih 2,870 darjah Celsius (5,198 darjah Fahrenheit). Ini adalah titik di mana peralihan Erbium dari keadaan cair ke keadaan gas pada suhu tinggi.
Konduktiviti: Erbium adalah salah satu logam yang lebih konduktif dan mempunyai kekonduksian elektrik yang baik.
Magnetisme: Pada suhu bilik, Erbium adalah bahan ferromagnet. Ia mempamerkan ferromagnetisme di bawah suhu tertentu, tetapi kehilangan harta ini pada suhu yang lebih tinggi.
Momen Magnetik: Erbium mempunyai momen magnet yang agak besar, yang menjadikannya penting dalam bahan magnet dan aplikasi magnet.
Struktur Kristal: Pada suhu bilik, struktur kristal Erbium adalah pembungkusan terdekat heksagon. Struktur ini mempengaruhi sifatnya dalam keadaan pepejal.
Kekonduksian terma: Erbium mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, menunjukkan bahawa ia berfungsi dengan baik dalam kekonduksian terma.
Radioaktiviti: Erbium sendiri bukan unsur radioaktif, dan isotop stabilnya agak banyak.
Ciri-ciri Spektrum: Erbium menunjukkan penyerapan dan garis pelepasan khusus di kawasan spektrum yang kelihatan dan dekat inframerah, yang menjadikannya berguna dalam teknologi laser dan aplikasi optik.
Ciri -ciri fizikal elemen erbium menjadikannya digunakan secara meluas dalam teknologi laser, komunikasi optik, perubatan dan bidang saintifik dan teknologi yang lain.
Sifat kimia Erbium
Simbol Kimia: Simbol kimia Erbium adalah ER.
Keadaan pengoksidaan: Erbium biasanya wujud dalam keadaan pengoksidaan +3, yang merupakan keadaan pengoksidaan yang paling biasa. Dalam sebatian, Erbium boleh membentuk ion er^3+.
Reaktiviti: Erbium agak stabil pada suhu bilik, tetapi ia akan perlahan -lahan teroksida di udara. Ia bertindak balas dengan perlahan kepada air dan asid, jadi ia boleh kekal stabil dalam beberapa aplikasi.
Kelarutan: Erbium larut dalam asid bukan organik yang sama untuk menghasilkan garam erbium yang sepadan.
Reaksi dengan oksigen: Erbium bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk oksida, terutamanyaER2O3 (Erbium dioksida). Ini adalah pepejal merah yang biasa digunakan dalam glazes seramik dan aplikasi lain.
Tindak balas dengan halogen: Erbium boleh bertindak balas dengan halogen untuk membentuk halida yang sepadan, sepertiErbium fluoride (ERF3), Erbium chloride (ERCL3), dll.
Reaksi dengan sulfur: Erbium boleh bertindak balas dengan sulfur untuk membentuk sulfida, sepertiErbium sulfida (ER2S3).
Reaksi dengan nitrogen: Erbium bertindak balas dengan nitrogen untuk membentukErbium Nitride (Ern).
Kompleks: Erbium membentuk pelbagai kompleks, terutamanya dalam kimia organometal. Kompleks ini mempunyai nilai aplikasi dalam pemangkinan dan bidang lain.
Isotop stabil: Erbium mempunyai pelbagai isotop stabil, yang paling banyak adalah ER-166. Di samping itu, Erbium mempunyai beberapa isotop radioaktif, tetapi kelimpahan relatifnya rendah.
Ciri-ciri kimia erbium elemen menjadikannya komponen penting dalam banyak aplikasi berteknologi tinggi, yang menunjukkan kepelbagaiannya dalam bidang yang berbeza.
Sifat biologi Erbium
Erbium mempunyai sedikit sifat biologi dalam organisma, tetapi beberapa kajian telah menunjukkan bahawa ia mungkin mengambil bahagian dalam beberapa proses biologi di bawah keadaan tertentu.
Ketersediaan Biologi: Erbium adalah elemen jejak untuk banyak organisma, tetapi bioavailabiliti dalam organisma agak rendah.LanthanumIon sukar diserap dan digunakan oleh organisma, jadi mereka jarang memainkan peranan penting dalam organisma.
Ketoksikan: Erbium biasanya dianggap mempunyai ketoksikan yang rendah, terutamanya berbanding dengan unsur -unsur nadir bumi yang lain. Sebatian Erbium dianggap agak tidak berbahaya pada kepekatan tertentu. Walau bagaimanapun, kepekatan tinggi ion lanthanum mungkin mempunyai kesan berbahaya terhadap organisma, seperti kerosakan sel dan gangguan dengan fungsi fisiologi.
Penyertaan Biologi: Walaupun Erbium mempunyai sedikit fungsi dalam organisma, beberapa kajian telah menunjukkan bahawa ia mungkin mengambil bahagian dalam beberapa proses biologi tertentu. Sebagai contoh, beberapa kajian telah menunjukkan bahawa Erbium boleh memainkan peranan tertentu dalam mempromosikan pertumbuhan dan pembungaan tumbuhan.
Aplikasi Perubatan: Erbium dan sebatiannya juga mempunyai aplikasi tertentu dalam bidang perubatan. Sebagai contoh, Erbium boleh digunakan dalam rawatan radionuklid tertentu, sebagai agen kontras untuk saluran gastrousus, dan sebagai bahan tambahan tambahan untuk ubat -ubatan tertentu. Dalam pengimejan perubatan, sebatian erbium kadang -kadang digunakan sebagai agen kontras.
Kandungan dalam badan: Erbium wujud dalam kuantiti yang kecil, jadi kandungannya dalam kebanyakan organisma juga agak rendah. Dalam beberapa kajian, didapati bahawa beberapa mikroorganisma dan tumbuh -tumbuhan mungkin dapat menyerap dan mengumpul Erbium.
Harus diingat bahawa Erbium bukanlah elemen penting bagi tubuh manusia, jadi pemahaman fungsi biologinya masih agak terhad. Pada masa ini, aplikasi utama Erbium masih tertumpu dalam bidang teknikal seperti sains bahan, optik, dan perubatan, dan bukannya dalam bidang biologi.
Perlombongan dan Pengeluaran Erbium
Erbium adalah unsur nadir bumi yang agak jarang berlaku.
1. Kewujudan di kerak bumi: Erbium wujud di kerak bumi, tetapi kandungannya agak rendah. Kandungan purata adalah kira -kira 0.3 mg/kg. Erbium terutamanya wujud dalam bentuk bijih, bersama -sama dengan unsur -unsur nadir bumi yang lain.
2. Pengedaran dalam bijih: Erbium terutamanya wujud dalam bentuk bijih. Bijih biasa termasuk bijih erbium yttrium, batu aluminium Erbium, batu kalium Erbium, dan lain -lain. Biji -bijian ini biasanya mengandungi unsur -unsur nadir bumi yang lain pada masa yang sama. Erbium biasanya wujud dalam bentuk trivalen.
3. Negara -negara pengeluaran utama: Negara -negara utama pengeluaran Erbium termasuk China, Amerika Syarikat, Australia, Brazil, dan lain -lain. Negara -negara ini memainkan peranan penting dalam pengeluaran unsur -unsur nadir bumi.
4. Kaedah Pengekstrakan: Erbium biasanya diekstrak dari bijih melalui proses pengekstrakan unsur -unsur nadir bumi. Ini melibatkan satu siri langkah kimia dan peleburan untuk memisahkan dan membersihkan Erbium.
5. Hubungan dengan unsur -unsur lain: Erbium mempunyai sifat yang sama dengan unsur -unsur nadir bumi yang lain, jadi dalam proses pengekstrakan dan pemisahan, sering diperlukan untuk mempertimbangkan kewujudan bersama dan pengaruh bersama dengan unsur -unsur bumi yang lain.
6. Kawasan Permohonan: Erbium digunakan secara meluas dalam bidang sains dan teknologi, terutamanya dalam komunikasi optik, teknologi laser dan pengimejan perubatan. Oleh kerana sifat anti-refleksi dalam kaca, Erbium juga digunakan dalam penyediaan kaca optik.
Walaupun Erbium agak jarang berlaku di kerak bumi, disebabkan oleh sifat-sifat uniknya dalam beberapa aplikasi berteknologi tinggi, permintaan untuknya telah meningkat secara beransur-ansur, mengakibatkan perkembangan berterusan dan peningkatan teknologi pertambangan dan penapisan yang berkaitan.
Kaedah Pengesanan Biasa untuk Erbium
Kaedah pengesanan untuk Erbium biasanya melibatkan teknik kimia analisis. Berikut adalah pengenalan terperinci kepada beberapa kaedah pengesanan erbium yang biasa digunakan:
1. Spektrometri penyerapan atom (AAS): AAS adalah kaedah analisis kuantitatif yang biasa digunakan untuk menentukan kandungan unsur -unsur logam dalam sampel. Dalam AAS, sampel disusun dan diluluskan melalui rasuk cahaya panjang gelombang tertentu, dan intensiti cahaya yang diserap dalam sampel dikesan untuk menentukan kepekatan elemen.
2. Spektrometri pelepasan optik plasma secara induktif (ICP-OES): ICP-OES adalah teknik analisis yang sangat sensitif yang sesuai untuk analisis pelbagai elemen. Dalam ICP-OES, sampel melalui plasma yang digabungkan secara induktif untuk menghasilkan plasma suhu tinggi yang menggembirakan atom dalam sampel untuk memancarkan spektrum. Dengan mengesan panjang gelombang dan intensiti cahaya yang dipancarkan, kepekatan setiap elemen dalam sampel dapat ditentukan.
3. Spektrometri Massa (ICP-MS): ICP-MS menggabungkan penjanaan plasma yang digabungkan secara induktif dengan resolusi tinggi spektrometri massa dan boleh digunakan untuk analisis unsur pada kepekatan yang sangat rendah. Dalam ICP-MS, sampel dikurangkan dan diionisasi, dan kemudian dikesan oleh spektrometer massa untuk mendapatkan spektrum massa setiap elemen, dengan itu menentukan kepekatannya.
4. Spektroskopi pendarfluor: Spektroskopi pendarfluor menentukan kepekatan dengan menarik elemen erbium dalam sampel dan mengukur isyarat pendarfluor yang dipancarkan. Kaedah ini amat berkesan untuk menjejaki unsur -unsur nadir bumi.
5. Kromatografi: Kromatografi boleh digunakan untuk memisahkan dan mengesan sebatian Erbium. Sebagai contoh, kromatografi pertukaran ion dan kromatografi cecair fasa terbalik kedua -duanya boleh digunakan untuk analisis erbium.
Kaedah ini biasanya perlu dilakukan di persekitaran makmal dan memerlukan penggunaan instrumen dan peralatan canggih. Pemilihan kaedah pengesanan yang sesuai biasanya bergantung kepada sifat sampel, kepekaan, resolusi, dan ketersediaan peralatan makmal yang diperlukan.
Penggunaan khusus kaedah penyerapan atom untuk mengukur elemen erbium
Dalam pengukuran elemen, kaedah penyerapan atom mempunyai ketepatan dan kepekaan yang tinggi, dan menyediakan cara yang berkesan untuk mengkaji sifat kimia, komposisi kompaun dan kandungan elemen.
Seterusnya, kami menggunakan kaedah penyerapan atom untuk mengukur kandungan elemen erbium. Langkah -langkah tertentu adalah seperti berikut:
Pertama, adalah perlu untuk menyediakan sampel yang mengandungi elemen Erbium. Sampel boleh menjadi pepejal, cecair atau gas. Untuk sampel pepejal, biasanya diperlukan untuk membubarkan atau mencairkannya untuk proses pengabosan berikutnya.
Pilih spektrometer penyerapan atom yang sesuai. Menurut sifat sampel yang akan diukur dan julat kandungan erbium diukur, pilih spektrometer penyerapan atom yang sesuai.
Laraskan parameter spektrometer penyerapan atom. Menurut elemen yang akan diukur dan model instrumen, laraskan parameter spektrometer penyerapan atom, termasuk sumber cahaya, pengabut, pengesan, dll.
Ukur penyerapan elemen Erbium. Letakkan sampel yang akan diuji dalam pengabut, dan memancarkan radiasi cahaya panjang gelombang tertentu melalui sumber cahaya. Unsur Erbium yang akan diuji akan menyerap radiasi cahaya ini dan menghasilkan peralihan tahap tenaga. Penyerapan elemen erbium diukur oleh pengesan.
Kirakan kandungan elemen Erbium. Kirakan kandungan elemen erbium berdasarkan penyerapan dan lengkung standard.
Pada peringkat saintifik, Erbium, dengan sifat misteri dan uniknya, telah menambah sentuhan yang indah untuk penerokaan dan inovasi teknologi manusia. Dari kedalaman kerak bumi ke aplikasi berteknologi tinggi di makmal, perjalanan Erbium telah menyaksikan usaha mencari misteri elemen yang tidak henti-henti manusia. Permohonannya dalam komunikasi optik, teknologi laser dan perubatan telah menyuntik lebih banyak kemungkinan ke dalam kehidupan kita, yang membolehkan kita mengintip ke kawasan yang pernah dikaburkan.
Sama seperti Erbium bersinar melalui sekeping kaca kristal dalam optik untuk menerangi jalan yang tidak diketahui di hadapan, ia membuka pintu kepada jurang pengetahuan untuk penyelidik di Hall of Science. Erbium bukan sahaja bintang bersinar di meja berkala, tetapi juga pembantu yang kuat untuk manusia untuk memanjat puncak sains dan teknologi.
Saya berharap bahawa pada tahun -tahun akan datang, kita dapat meneroka misteri Erbium dengan lebih mendalam dan menggali aplikasi yang lebih menakjubkan, supaya "elemen bintang" ini akan terus bersinar dan menerangi jalan ke hadapan dalam perjalanan pembangunan manusia. Kisah Elemen Erbium berterusan, dan kami tidak sabar -sabar untuk keajaiban masa depan Erbium akan menunjukkan kepada kami di peringkat saintifik.
Untuk maklumat lanjut, silaHubungi kamidi bawah:
WhatsApp & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Masa Post: Nov-21-2024