Erbi
El erbi és un element químic de la taula periòdica el símbol de la qual és Er i la seua número atómico és 68. L'erbi és un element un tant rar de color plateado pertanyent als lantànits i que apareix associat a atres lantànits en el mineral gadolinita procedent de Ytterby (Suècia).
Els usos principals de Erbium inclouen els seus ions Er3+ de color rosa, que tenen propietats òptiques fluorescents particularment útils en certes aplicacions de làser. Els vidres o cristals dopats en erbi es poden usar com a mijos d'amplificament òptic, a on els ions Er3+ es bombegen ópticamente a al voltant de 980 o 1480 nm i després irradian llum a 1530 nm en emissió estimulada. Este procés dona com resultat un amplificador òptic làser inusualment mecánicamente simple per a senyals transmeses per fibra òptica. La llongitut d'ona de 1550 nm és especialment important per a les comunicacions òptiques perque les fibres òptiques monomodo estàndar tenen una pèrdua mínima en esta llongitut d'ona en particular.
Ademés dels làsers amplificadors de fibra òptica, una gran varietat d'aplicacions mèdiques (és dir, dermatologia, odontologia) depenen de l'emissió de 2940 nm del ion erbi (vore Er:YAG laser) quan allumenat a una atra llongitut d'ona, que és molt absorbida en l'aigua dels teixits, per lo que el seu efecte és molt superficial. Tal deposición superficial de teixit d'energia làser és útil en la cirugia làser, i per a la producció eficient de vapor que produïx l'ablació de l'esmalt per mig de tipos comuns de làser dental.
Característiques
[editar | editar còdic]
L'erbi és un element trivalente, maleable, relativament estable en l'aire i no es oxida tan ràpidament com atres metals de les terres rares. Les seues sals són rosades i l'element origina un característic espectre d'absorció en el espectre visible, ultravioleta i prop del infrarrojo. El seu òxit és la erbia. Les propietats de l'erbi estan molt influenciades per la cantitat i tipo d'impurees presents. L'erbi no té paper biològic conegut algun encara que alguns creuen que és capaç d'estimular el metabolisme. Els cristals o vidres dopats en erbi poden ser utilisats en amplificament òptic, en la que els ions d'erbi són bombejats ópticamente al voltant de les llongituts d'ones de 980 nm o 1480 nm i irradian llum en llongituts d'ona de 1550 nm. Este procés pot ser utilisat per a crear làsers i amplificadors òptics. La llongitut d'ona de 1550 nm és especialment important per a les comunicacions òptiques perque les fibres òptiques normalisades tenen pèrdues mínimes en esta llongitut d'ona.
Propietats físiques
[editar | editar còdic]chloride_sunlight.jpg){kind=link}
Un element trivalente, l'erbi pur metàlic és maleable, suau pero estable en l'aire, i no es oxida tan ràpit com atres metals de terres rares. Els seus sales són color rosa, i l'element té un espectre d'absorció característiques en bandes nítides en llum visible, ultravioleta, i prop d'infrarrojo. De lo contrari, s'assembla molt a les atres terres rares. El seu sesquióxido es diu erbia. Les propietats de l'erbi estan dictades fins a cert punt pel tipo i la cantitat d'impurees presents. L'erbi no eixercita cap paper biològic conegut, pero es creu que pot estimular el metabolisme.[1]
L'erbi és ferromagnético per baix de 19 K, antiferromagnético entre 19 i 80 K i paramagnético per damunt de 80 K.[2]
L'erbi pot formar grups atòmics en forma d'hèliç Er3N, a on la distància entre els àtoms d'erbi és de 0,35 nm. Eixos grups es poden aïllar encapsulándolos en molècules de fullereno, segons lo confirmat per microscopía electrònica de transmissió.[3]
Propietats químiques
[editar | editar còdic]El metal d'erbi reté el llustre en aire sec, no obstant desenrolla una pàtina en aire humit i es crema per a formar òxit d'erbi(III):[4]
- 4 Er + 3 O2 → 2 Er2O3
L'erbi és prou electropositivo i reacciona llentament en aigua freda i prou ràpit en aigua calenta formant hidròxit d'erbi:
- 2 Er (s) + 6 H2O (l) → 2 Er(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)
L'erbi metàlic reacciona en tots els halógenos:[5]
- 2 Er (s) + 3 F2 (g) → 2 ErF3 (s) [rosat]
- 2 Er (s) + 3 Cl2 (g) → 2 ErCl3 (s) [violeta]
- 2 Er (s) + 3 Br2 (g) → 2 ErBr3 (s) [violeta]
- 2 Er (s) + 3 I2 (g) → 2 ErI3 (s) [violeta]
L'erbi es dissol en àcit sulfúric diluït formant solucions que contenen ions hidratados de Er(III), que existixen en complexos hidratados [Er(OH2)9]3+ rosats rojosos:[5]
- 2 Er (s) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Er3+ (aq) + 3 Plantilla:Chem (aq) + 3 H2 (g)
Aplicacions
[editar | editar còdic]Les aplicacions de l'erbi són variades; és utilisat habitualment com filtre fotogràfic i pel seu resistència és útil com a aditiu metalúrgic. Atres usos de l'erbi són:
- S'utilisa en tecnologia nuclear com a esmortidor de neutrons.
- Utilisat com dopante en amplificadors de fibra òptica.
- Quan es adiciona al vanadi com a element d'aleació l'erbi rebaixa la durea i millora el mecanisat.
- El òxit d'erbi té un color rosa i s'utilisa a voltes com a colorant para vidres i esmalts per a porcelanas. Eixe mateix vidre s'utilisa a sovint en ulleres de sol i joyeria barata.
- Les fibres òptiques de silici dopades en erbi són l'element actiu en els amplificadors de fibra dopats en erbi (EDFA), els quals són àmpliament utilisats en comunicacions òptiques. Les mateixes fibres es poden usar per a crear fibres làser. La fibra dopada conjuntament en erbi i iterbio s'utilisa en fibres làser de gran potència, les quals estan reemplaçant gradualment les fibres làser de CO2 en aplicacions de soldadura i cort.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Emsley John (2001). Blocs de construcció de la naturalea: una guia de la A a la Z dels elements - Erbi, Oxford, Anglaterra, Regne Unit: Prensa de l'Universitat d'Oxford, pp. 136–139. ISBN 978-0-19-850340-8.
- ↑ Jackson, M.. “Magnetisme de terres rares”. El IRM trimestral (3).
- ↑ “Structures of D5d-C80 and Ih-Er3NC80 Fullerenes and Their Rotation Inside Carbon Nanotubes Demonstrated by Aberration-Corrected Electron Microscopy” . Nano Letters 7 (12). doi:. Bibcode: 2007NanoL...7.3704S.
- ↑ Emsley, John (2001). "Erbium" Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to Elements., Oxford, England, Uk: Oxford University Press, pp. 136–139. ISBN 978-0-19-850340-8.
- ↑ 5,0 5,1 «Chemical reactions of Erbium». Webelements.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Erbio» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.