जादूचा दुर्मिळ पृथ्वी घटक एर्बियम

एर्बियम, अणुक्रमांक 68, रासायनिक आवर्त सारणीच्या 6 व्या चक्रात स्थित आहे, लॅन्थॅनाइड (IIIB गट) क्रमांक 11, अणु वजन 167.26, आणि मूलद्रव्याचे नाव yttrium पृथ्वीच्या शोध स्थळावरून आले आहे.

एर्बियमक्रस्टमध्ये 0.000247% सामग्री असते आणि अनेकांमध्ये आढळतेदुर्मिळ पृथ्वीखनिजे हे आग्नेय खडकांमध्ये अस्तित्वात आहे आणि इलेक्ट्रोलिसिस आणि ErCl3 वितळवून मिळवता येते. हे यट्रिअम फॉस्फेट आणि काळ्या रंगातील इतर उच्च-घनतेच्या दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांसह सहअस्तित्वात आहेदुर्मिळ पृथ्वीसोन्याच्या ठेवी.

आयनिकदुर्मिळ पृथ्वीखनिजे: चीनमधील जिआंग्शी, ग्वांगडोंग, फुजियान, हुनान, गुआंग्शी इ. फॉस्फरस यट्रियम धातू: मलेशिया, गुआंग्शी, ग्वांगडोंग, चीन. मोनाझाइट: ऑस्ट्रेलियाचा किनारी भाग, भारताचा किनारी भाग, ग्वांगडोंग, चीन आणि तैवानचा किनारी भाग.

इतिहास शोधत आहे

1843 मध्ये सापडला

शोध प्रक्रिया: 1843 मध्ये CG Mosander यांनी शोधून काढला. त्याने मूळतः एर्बियम टर्बियम ऑक्साईडच्या ऑक्साईडला नाव दिले, म्हणून सुरुवातीच्या साहित्यात,टर्बियम ऑक्साईडआणिएर्बियम ऑक्साईडमिसळले होते. 1860 नंतर सुधारणा करणे आवश्यक नव्हते.

चा शोध लागला त्याच काळातलॅन्थेनम, मॉसँडरने सुरुवातीला शोधलेल्या य्ट्रियमचे विश्लेषण आणि अभ्यास केला आणि 1842 मध्ये एक अहवाल प्रकाशित केला, ज्यामध्ये स्पष्टीकरण दिले की सुरुवातीला सापडलेली य्ट्रिअम पृथ्वी एकल मूलद्रव्य ऑक्साईड नसून तीन घटकांचा ऑक्साइड आहे. त्याने अजूनही त्यापैकी एकाचे नाव य्ट्रिअम अर्थ ठेवले आहे आणि त्यापैकी एक एर्बिया (एर्बियमपृथ्वी). घटक चिन्ह Er म्हणून नियुक्त केले आहे. एर्बियम आणि इतर दोन घटकांचा शोध,लॅन्थेनमआणिटर्बियम, च्या शोधासाठी दुसरे दार उघडलेदुर्मिळ पृथ्वीघटक, त्यांच्या शोधाचा दुसरा टप्पा चिन्हांकित करतात. त्यांचा शोध म्हणजे तिघांचा शोधदुर्मिळ पृथ्वीदोन घटकांनंतरचे घटकसेरिअमआणियट्रियम.

इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन

इलेक्ट्रॉनिक लेआउट:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f12

प्रथम आयनीकरण ऊर्जा 6.10 इलेक्ट्रॉन व्होल्ट आहे. रासायनिक आणि भौतिक गुणधर्म जवळजवळ होल्मियम आणि डिस्प्रोशिअम सारखेच आहेत.

एर्बियमच्या समस्थानिकांमध्ये हे समाविष्ट आहे: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er.

धातू

एर्बियमहा चांदीचा पांढरा धातू आहे, पोत मऊ आहे, पाण्यात अघुलनशील आणि आम्लांमध्ये विरघळणारा आहे. क्षार आणि ऑक्साईड गुलाबी ते लाल रंगाचे असतात. वितळ बिंदू 1529 ° से, उत्कलन बिंदू 2863 ° से, घनता 9.006 g/cm ³.

एर्बियमकमी तापमानात अँटीफेरोमॅग्नेटिक आहे, पूर्ण शून्याजवळ जोरदार फेरोमॅग्नेटिक आहे आणि एक सुपरकंडक्टर आहे.

एर्बियमखोलीच्या तपमानावर हवा आणि पाण्याद्वारे हळूहळू ऑक्सिडाइझ केले जाते, परिणामी गुलाबी लाल रंग येतो.

अर्ज:

त्याचे ऑक्साईडEr2O3चकचकीत भांडी बनवण्यासाठी वापरला जाणारा गुलाबी लाल रंग आहे.एर्बियम ऑक्साईडगुलाबी मुलामा चढवणे तयार करण्यासाठी सिरॅमिक उद्योगात वापरले जाते.

एर्बियमअणुउद्योगात काही ऍप्लिकेशन्स देखील आहेत आणि इतर धातूंसाठी मिश्रधातू घटक म्हणून वापरले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, डोपिंगएर्बियमvanadium मध्ये त्याची लवचिकता वाढवू शकते.

सध्या, सर्वात प्रमुख वापरएर्बियमच्या निर्मितीमध्ये आहेएर्बियमडोपड फायबर ॲम्प्लिफायर्स (EDFAs). बेट डोपड फायबर ॲम्प्लिफायर (EDFA) प्रथम साउथॅम्प्टन विद्यापीठाने 1985 मध्ये विकसित केले होते. हा फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशनमधील सर्वात महान शोधांपैकी एक आहे आणि आजच्या लांब-अंतराच्या माहिती सुपरहायवेचे "गॅस स्टेशन" असेही म्हणता येईल.एर्बियमडोपड फायबर हे क्वार्ट्ज फायबरमध्ये थोड्या प्रमाणात दुर्मिळ पृथ्वी घटक एर्बियम आयन (Er3+) डोप करून ॲम्प्लिफायरचा गाभा आहे. ऑप्टिकल फायबरमध्ये एर्बियमचे दहा ते शेकडो पीपीएम डोपिंग केल्याने कम्युनिकेशन सिस्टममधील ऑप्टिकल नुकसानाची भरपाई होऊ शकते.एर्बियमडोप केलेले फायबर ॲम्प्लीफायर हे प्रकाशाच्या "पंपिंग स्टेशन" सारखे असतात, ज्यामुळे ऑप्टिकल सिग्नल स्टेशन ते स्टेशनपर्यंत क्षीण न होता प्रसारित केले जाऊ शकतात, अशा प्रकारे आधुनिक लांब-अंतर, उच्च-क्षमता आणि हाय-स्पीड फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशनसाठी तांत्रिक चॅनेल सहजतेने उघडतात. .

चे दुसरे ऍप्लिकेशन हॉटस्पॉटएर्बियमलेसर आहे, विशेषत: वैद्यकीय लेसर सामग्री म्हणून.एर्बियमलेझर हे 2940nm च्या तरंगलांबीसह घन-स्थिती पल्स लेसर आहे, जे मानवी ऊतींमधील पाण्याच्या रेणूंद्वारे जोरदारपणे शोषले जाऊ शकते, कमी उर्जेसह महत्त्वपूर्ण परिणाम प्राप्त करते. हे मऊ उती अचूकपणे कापू शकते, पीसते आणि अबकारी करू शकते. मोतीबिंदू काढण्यासाठी Erbium YAG लेसर देखील वापरला जातो.एर्बियमलेझर थेरपी उपकरणे लेसर शस्त्रक्रियेसाठी अधिकाधिक विस्तृत अनुप्रयोग क्षेत्रे उघडत आहेत.

एर्बियमदुर्मिळ पृथ्वी अपरूपांतरित लेसर सामग्रीसाठी सक्रिय आयन म्हणून देखील वापरले जाऊ शकते.एर्बियमलेसर अप-कन्व्हर्जन मटेरियल दोन प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकते: सिंगल क्रिस्टल (फ्लोराइड, ऑक्सिजनयुक्त मीठ) आणि ग्लास (फायबर), जसे की एर्बियम-डोपड य्ट्रिअम ॲल्युमिनेट (YAP: Er3+) क्रिस्टल्स आणि Er3+doped ZBLAN फ्लोराइड (ZrF4-BaF2- LaF3-AlF3-NaF) काचेचे तंतू, जे आता झाले आहेत व्यावहारिक BaYF5: Yb3+, Er3+ इन्फ्रारेड प्रकाशाचे दृश्यमान प्रकाशात रूपांतर करू शकतात आणि ही मल्टीफोटॉन अप-कन्व्हर्जन ल्युमिनेसेंट सामग्री नाईट व्हिजन उपकरणांमध्ये यशस्वीरित्या वापरली गेली आहे.