Erbium, het 68e element in het periodiek systeem.
De ontdekking vanerbiumzit vol met wendingen. In 1787, in het kleine stadje Itby, 1,6 kilometer afstand van Stockholm, Zweden, werd een nieuwe zeldzame aarde ontdekt in een zwarte steen, genaamd Yttrium Earth volgens de locatie van de ontdekking. Na de Franse revolutie gebruikte chemicus Mossander nieuw ontwikkelde technologie om elementair te verminderenyttriumvan Yttrium Earth. Op dit punt realiseerden mensen zich dat Yttrium -aarde geen "enkele component" is en twee andere oxiden gevonden: de roze wordt genoemderbiumoxide, en de lichtpaarse wordt terbiumoxide genoemd. In 1843 ontdekte Mossander Erbium enterbium, maar hij geloofde niet dat de twee gevonden stoffen puur waren en mogelijk gemengd waren met andere stoffen. In de volgende decennia ontdekten mensen geleidelijk dat er inderdaad veel elementen waren gemengd, en vonden geleidelijk andere lanthanidetaalelementen naast erbium en terbium.
De studie van erbium was niet zo soepel als de ontdekking ervan. Hoewel Maussand in 1843 roze erbiumoxide ontdekte, was het pas in 1934 dat pure monsters vanerbiummetaalwerden geëxtraheerd vanwege continue verbetering van zuiveringsmethoden. Door te verwarmen en te zuiverenerbiumchlorideen kalium hebben mensen de vermindering van erbium bereikt door metalen kalium. Toch zijn de eigenschappen van erbium te veel vergelijkbaar met andere elementen met metaal van lanthanide, wat resulteert in bijna 50 jaar stagnatie in gerelateerd onderzoek, zoals magnetisme, wrijvingsenergie en vonkgeneratie. Tot 1959, met de toepassing van de speciale 4F -laag elektronische structuur van erbiumatomen in opkomende optische velden, kreeg Erbium aandacht en werden meerdere toepassingen van erbium ontwikkeld.
Erbium, zilverwit, heeft een zachte textuur en vertoont alleen sterk ferromagnetisme in de buurt van absolute nul. Het is een supergeleider en wordt langzaam geoxideerd door lucht en water bij kamertemperatuur.Erbiumoxideis een roze rode kleur die vaak wordt gebruikt in de porseleinen industrie en is een goed glazuur. Erbium is geconcentreerd in vulkanische rotsen en heeft grootschalige minerale afzettingen in Zuid-China.
Erbium heeft uitstekende optische eigenschappen en kan infrarood omzetten in zichtbaar licht, waardoor het het perfecte materiaal is voor het maken van infrarooddetectoren en nachtzichtapparatuur. Het is ook een bekwaam hulpmiddel in fotonendetectie, in staat om continu fotonen te absorberen via specifieke ionenuitexcitatieniveaus in de vaste stof en deze fotonen vervolgens te detecteren en te tellen om een fotonendetector te creëren. De efficiëntie van directe absorptie van fotonen door driewielige erbiumionen was echter niet hoog. Het was pas in 1966 dat wetenschappers erbiumlasers ontwikkelden door indirect optische signalen te vangen via hulpionen en vervolgens energie over te dragen naar erbium.
Het principe van erbiumlaser is vergelijkbaar met dat van Holmium -laser, maar de energie is veel lager dan die van Holmium Laser. Een erbiumlaser met een golflengte van 2940 nanometer kan worden gebruikt om zacht weefsel te snijden. Hoewel dit type laser in het middeninfraroodgebied een slecht penetratievermogen heeft, kan het snel worden geabsorbeerd door vocht in menselijke weefsels, waardoor goede resultaten met minder energie worden bereikt. Het kan zachte weefsels fijn snijden, slijpen en verwijderen, waardoor snelle wondgenezing wordt bereikt. Het wordt veel gebruikt in laseroperaties zoals orale holte, witte staar, schoonheid, littekenverwijdering en rimpelverwijdering.
In 1985 ontwikkelde de Universiteit van Southampton in de VK en de Northeastern University in Japan met succes een door Erbium gedoteerde vezelversterker. Tegenwoordig is China in Wuhan Optics Valley in Wuhan, de provincie Hubei, in staat deze erbium-gedoteerde vezelversterker onafhankelijk te produceren en naar Noord-Amerika, Europa en andere plaatsen te exporteren. Deze toepassing is een van de grootste uitvindingen in de optische communicatie van glasvezel, zolang een bepaald deel van het erbium is gedoteerd, kan het het verlies van optische signalen in communicatiesystemen compenseren. Deze versterker is momenteel het meest gebruikte apparaat in glasvezelcommunicatie, in staat om optische signalen zonder verzwakking te verzenden.
Posttijd: augustus-16-2023