اربیم


holmium - erbium - thulium
Er
Fermium

img/daneshnameh_up/a/a1/Er_TableImage.png
جدول کامل
عمومی
نام , علامت اختصاری , شمارهErbium, Er, 68
گروه شیمیایی لانتانید
گروه, تناوب, بلوکNA, 6 , f
جرم حجمی, سختی 9066 kg/m3, ND
رنگ سفید نقره‌ای
img/daneshnameh_up/0/08/125pxEr2C68.jpg
خواص اتمی
وزن اتمی 1 E-25 kg
شعاع اتمی (calc.) 1 E-10 m
شعاع کووالانسی ND pm
شعاع وندروالس ND pm
ساختار الکترونی Xe]6s²4f12]
-e بازای هر سطح انرژی 2,8,18,30,8,2
درجه اکسیداسیون (اکسید) 3 (بازی)
ساختار کریستالی شش گوش
خواص فیزیکی
حالت ماده جامد
نقطه ذوب 1795 K (2772 °F)
نقطه جوش 3136 K (5185 °F)
حجم مولی ND ((scientific notation|ש»10-6 m3/mol
گرمای تبخیر 261 kJ/mol
گرمای هم‌جوشی 17.2 kJ/mol
فشار بخار ND
سرعت صوت 2830 m/s) at 293.15 K
متفرقه
الکترونگاتیویته 1.24 (درجه پائولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه 170 J/kg*K
رسانائی الکتریکی 1.17 106/m اهم
رسانائی گرمایی 14,3 W/m*K
1st پتانسیل یونیزاسیون 589.3 kJ/mol
2nd پتانسیل یونیزاسیون 1150 kJ/mol
3rd پتانسیل یونیزاسیون 2194 kJ/mol
4th پتانسیل یونیزاسیون 4120 kJ/mol
پایدارترین ایزوتوپها
ایزووفور طبیعینیم عمر DMDE MeVDP
160Er{syn.}28.58 hε0.330160Ho
162Er0.14%Erbium با 94 نوترون پایدار است
164Er1.61%Erbium با 96 نوترون پایدار است
165Er{syn.}10.36 hε0.376165Ho
166Er33.6%Erbium با 98 نوترون پایدار است
167Er22.95%Erbium با 99 نوترون پایدار است
168Er26.8%Erbium با 100 نوترون پایدار است
169Er{syn.}9.4 dβ-0.351169Tm
170Er14.9%Erbium با 102 نوترون پایدار است
171Er{syn.}7.516 hβ-1.490171Tm
172Er{syn.}49.3 hβ-0.891172Tm
واحدهای SI & STP استفاده شده است، مگر آنکه ذکر شده باشد.

اطلاعات اولیه

اربیم ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Er وجود داشته ، دارای عدد اتمی 68 می‌باشد. اربیم ، فلز کمیاب خاکی لانتانید و نقره‌ای رنگی است که به همراه چندین عنصر کمیاب دیگر در گادولینیت معدنی در Ytterby واقع در سوئد وجود دارد.

تاریخچه

اربیم ( از Ytterby ، یک شهر در سوئد ) در سال 1843 ، توسط Carl Gustaf Mosander کشف گردید. او ایتریا را از گادولینیت معدنی و به سه صورت ، به نامهای ایتریا ، اربیا و تربیا جدا نمود. او نام این عنصر را از نام شهر Ytterby که مقادیر زیادی ایتریا و اربیم در آن وجود دارد، اقتباس کرد. اما در آن زمان ، اربیا و تربیا را با هم اشتنباه کردند. بعد از 1860 آنچه که تربیا می‌شناختند، اربیا نام‌گذاری کرده و بعد از 1877 آنچه که اربیا می‌دانستند تربیا نامیدند.

سرانجام "George Urban" و "Charles James" در سال 1905 مستقلا" Er2O3 نسبتا" خالص را جدا نمودند. تا قبل از سال 1934 زمانیکه کارگران ، کلرید بدون آب را با بخار پتاسیم کاهش دادند، فلز خالص اربیم بصورت قابل قبول تهیه نشده بود.

پیدایش

این عنصر ، همانند سایر عناصر خاکی کمیاب هرگز در طبیعت بصورت عنصر آزاد وجود ندارد، اما همراه سنگ معدنهای شن مونازیت یافت می‌شوند. از نظر تاریخی ، قبلا جداسازی عناصر خاکی کمیاب از یکدیگر بسیار مشکل و گران بود، اما روش تولید تبادل یونی که اواخر قرن بیستم ابداع گشت، به میزان زیادی هزینه تولید کلیه فلزات خاکی کمیاب و ترکیبات شیمیایی آنها را کاهش داد. منابع تجاری اصلی اربیم از معادن xenotime و euxenite می‌باشند. اربیم ، فلزی به شکل گرد است و خطر آتش‌زایی و انفجار دارد.

خصوصیات توجه قابل

فلز اربیم خالص ، عنصری سه ظرفیتی ،چکش خوار ، نرم و در هوا تا حدی مقاوم است، بطوریکه به سرعت سایر فلزات کمیاب اکسیده نمی‌شود. نمک آن به رنگ سرخ بوده ، طیفهای جذب مشخص و خاصی را در نور مرئی ، فرابنفش و نزدیک مادون قرمز بوجود می‌آورد.

بجز این موارد ، اربیم بیشتر همانند سایر فلزات خاکی کمیاب است. سسکوئی ، اکسید آن erbia نامیده می‌شود.خصوصیات اربیم تا حدی توسط نوع و مقادیر ناخالصی موجود تعیین می‌گردد.این عنصر فاقد هرگونه نقش بیولوژیکی شناخته شده ای است، اما برخی بر این باورند که اربیم موجب فعال شدن متابولیسم می‌شود.

کاربردها

  • این عنصر ، بیشتر بصورت فیلتر عکاسی بکار می‌رود.
  • به‌علت انعطاف پذیری آن ، بعنوان ماده ای افزودنی در متالوژی مفید است.
  • بعنوان جذب کننده نوترون در فناوری هسته‌ای بکار می‌رود.
  • در تقویت کننده‌های فیبری ، بعنوان یک نا خالص کننده مورد استفاده است.
  • در صورت اضافه شدن به وانادیم بصورت آلیاژ ، موجب کاهش سختی و بهبود کارکرد آن می‌گردد.
  • اکسید اربیم صورتی رنگ است، بنابراین گاهی اوقات بعنوان رنگ دهنده شیشه و پوشش لعاب چینی کاربرد دارد که اغلب از این شیشه‌ها در ساخت عینکهای آفتابی و جواهرات ارزان استفاده می‌کنند.

ایزوتوپها

اربیم بصورت طبیعی متشکل از 6 ایزوتوپ پایدار Er-162 ، Er-164 ، Er-166 ، Er-167، Er-168 ، Er-170 می‌باشد که فراوان‌ترین آنها Er-166 ( فراوانی طبیعی 33،6 % ) است. 23 رادیوایزوتوپ نیز برای آن شناسایی شده که پایدارترین آنهــا Er-169 با نیم عمر 9،4 روز ، Er-172 با نیمه عمر 49،3 ساعت ، Er-160 با نیمه عمر 28،58 ، Er-165 با نیمه عمر 10،36 و Er-171 با نیمـــــه عمـــــــر 7،516 ساعت می‌باشند.

سایر ایزوتوپهای رادیواکتیو آن ، دارای نیمه عمری کمتر از 3،5 ساعت هستند که بیشتر آنها از نیمه عمری کمتر از 4 دقیقه برخوردارند. این عنصر همچنین دارای 6 حالت برانگیختگی است که پایدار ترین آنها Er-167 با نیمه عمر t=2,269 است. حالت فروپاشی اصلی قبل از فراوان‌ترین ایزوتوپ پایدار- Er-166- دریافت الکترون و حالت فروپاشی اصلی بعد از آن کاهش بتا است. محصول فروپاشی اولیه قبل از Er-166 ، ایزوتوپهای عنصر 67 ( هولمیم ) و محصولات اولیه بعد از آن ایزوتوپهای عنصر 69 ( تولیم ) است.

هشدارها

مانند سایر لانتانیدها ، ترکیبات اربیم از مقدار کم تا متوسط سمیت دارند، گرچه جزئیات سمیت آنها بطور کامل منتشر نشده است.

منابع

اتصالات خارجی

مباحث مرتبط با عنوان


تعداد بازدید ها: 12555