Erbiyum

Nadir toprak metalleri arasında, yapısal bileşimi nedeniyle çok dövülebilir özelliklere sahip olan Erbium bulunur. Formülü geliştirmek ve metalurji, nükleer ve elektronik teknolojisi endüstrilerindeki çeşitli uygulamalarda kullanmak için Vanadyum gibi diğer elementlerle birleştirilir.

Erbiyum nedir?

Kimyasal olarak yumuşak bileşik bir metaldir, parlak gümüş rengindedir ve yaygın olarak kullanılan tuzları pembedir. Erbiyum, başta Öksenit ve Ksenotim olmak üzere nadir toprak içeren minerallerin çoğunda 2,2 ppm oranında bulunur. Özellikleri, içerdiği safsızlıkların miktarına ve çeşidine bağlı olarak değişir, ayrıca manyetizması sıcaklıktaki bir değişiklikle değiştirilebilir.

Erbiyum sembolü

Erbiyum kelimesi, İsveç’te bu metalin büyük yataklarının keşfedildiği Ytterby adlı bir kasabanın adından gelmektedir.

Erbiyumun Özellikleri

Erbiyum, diğer lantanitler gibi, yakın kızılötesi ve ultraviyole görünür kategoride soğurma bantları sergiler. Ayrıca yavaş oksidasyonu ile de kendi grubundaki diğer elementler arasında öne çıkmaktadır. Ek olarak aşağıdaki özelliklere sahiptir:

  • Durum : Yumuşak, dövülebilir.
  • Renk : Parlak gümüş ve pembe tuzları.
  • Çözünürlük : Su ve mineral asitlerde.
  • Toksisite : Orta.
  • Reaktivite : Oda sıcaklığında stabiliteyi korur.
  • Yapısı : Kristal, altıgen.
  • Bileşimi : 68 elektronu vardır.

Erbiyumun kimyasal ve fiziksel özellikleri

  1. Atom numarası : 68
  2. Dönem : 6
  3. blok :f
  4. Grup : Lantanitler
  5. Kovalent yarıçap (Å): 1,57
  6. Yoğunluk: 9,05 (g/ml)
  7. Kaynama noktası: 2900°C
  8. Erime noktası: 1497°C
  9. Atom yarıçapı: 1,75 A
  10. İyonik yarıçap: 0,96
  11. Elektronegatiflik: 1.2
  12. Oksidasyon durumu: 3
  13. Katman başına elektron sayısı: 2, 8, 18, 30, 8, 2
  14. Elektronik konfigürasyon: [Xe] 4f 12 5d 0 6s 2
  15. Birinci iyonlaşma potansiyeli eV: 589,3 KJ/mol
  16. Isı iletkenliği: 15 W/ (m *K)
  17. Elektriksel iletkenlik: 1,16*10 (6)A / (V* m)
  18. Atom kütlesi (g/mol): 167,26
  19. Füzyon ısısı: 19,9 KJ/mol
  20. Oksit: Temel.

Erbiyumun Kökeni

İsveç’teki Ytterby madenlerinde, Erbium elementi ilk olarak Gadolinit mineralinin kimyasal ayırma işlemleriyle keşfedildi. Bu keşif 1843 yılında kimyager Carl Gustaf Mosander tarafından yapılmıştır. Itira, Terbia ve Erbia adını verdiği üç elementi ayırmıştır. Her ne kadar ilk başta son iki maddeyle ilgili çok fazla kafa karışıklığı yaşasa da, ikisinin farklı özelliklere sahip olduğunu belirlemek onun için zordu.

1934 yılında Alman kimyagerler Heinrich Bommer ve Wilhelm Klemm ilk kez saf Erbiyum elde etmeyi başardılar. Susuz erbiyum klorürün potasyum buharına indirgenmesi yoluyla.

Erbiyum ne için kullanılır?

Bu metaloidin dövülebilirlik ve diğer elementlerle alaşımlanma konusunda büyük bir kapasitesi vardır, bu nedenle çeşitli endüstriyel ve teknolojik amaçlar için kullanılır:

  • Metaloidin stabilitesi, reaktör kontrol çubuklarındaki nükleer reaksiyonlar için ideal nötron sönümlemesini sağlar.
  • Erbium alaşımlarının yüksek ısı kapasitesi, sıvı helyum sıcaklığına sahip kriyojenik buzdolaplarında kullanılır.
  • Altın katkılı erbiyum, mühendislik ve fizikteki yüksek çözünürlüklü parçacık dedektör sensörlerinde kullanılan manyetik bir kalorimetre üretir.
  • Optik amplifikatörlerde ve lazer fiberlerde silikon ve erbiyum alaşımı.
  • Tıpta bazı iyi huylu deri lezyonlarının giderilmesinde, kemik ve diş tedavilerinde lazer olarak kullanılmaktadır.
  • Kaynakların kesilmesi için daha yüksek dirençli Ytterbium-Erbium lazer.
  • Vanadyumun işlenebilirliğini kolaylaştırmaya hizmet eder.

Erbium: Renkli kullanımlar ve uygulamalar

Oksidasyon halinde bulunduğunda dekoratif uygulamalara sahiptir, +3 ve Er3 katyonları su ve onun katı tuzlarında pembe bir çözelti oluşturur. Bu nedenle bu Erbiyum oksit, porselen ve çeşitli kristal veya camların renklendirilmesinde kullanılır. Ayrıca bu ton emaye ve verniklerde renklendirici olarak da kullanılır. Ayrıca fotoğraf filtresi olarak, televizyonlarda, güneş gözlüklerinde, floresan lambalarda ve mücevherlerde de kullanılır.

Erbiyum nereden geliyor?

Bu metaloid doğada saf halde bulunmaz, bunun yerine diğer nadir toprak elementleriyle zenginleştirilmiş minerallerle birlikte bulunur. Daha spesifik olarak Gallodinit, Euxenite, Xenotime, Bastnasite ve Monazite’de bulunur. Şu anda, metaloidin ayrılması bir iyon değiştirme prosedürü ile sağlanmaktadır. Erbiyum çıkaran ülkeler Çin, Amerika Birleşik Devletleri, Hindistan ve Avustralya’dır.

Kısaca Erbiyum, periyodik tablonun lantanit grubunda bulunan bir oksittir. Fiziksel ve kimyasal özellikleri, bu metaloidin nükleer reaktörlerin imalatında, metalurji endüstrisinde ana bileşen olmasını ve birçok emaye ve cam eşyaya renk vermesini sağlar.