اربیم

 

اربیوم فلزی نرم و لطیف است که در هوا بسیار پایدار است، با اکسیژن و آب بسیار کند واکنش نشان می دهد و در اسیدها حل می شود. نمک های آن به رنگ گل سرخ است و در نور مرئی، ماوراء بنفش و مادون قرمز، طیف جذب تیز دارد.

 

اربیم هرگز به عنوان یک عنصر آزاد در طبیعت یافت نمی شود. این ماده در مواد معدنی وجود دارد که شامل همه عناصر کمیاب زمین است. مناطق اصلی در معادن چین و ایالات متحده است. مهمترین کانی ها مونازیت و باستانیت هستند.

اربیم در بدن انسان نیز وجود دارد که میزان آن در استخوان ها بالاترین است و مقادیر کمتری هم در کبد و کلیه وجود دارد. این ماده، تهدیدی برای محیط زیست گیاهان و حیوانات ایجاد نمی کند.

 

خواص و مشخصات شناسایی اربیم

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                                                     جامد نقره ای فرمول شیمیایی                                                                   ۶۸Er
دانسیته                                                                           (g/cm۳) ۹.۰۶۶ وزن اتمی استاندارد                                                          ۱۶۷.۲۵۹
نقطه ذوب                                                                             (۰C) 1529 شماره                                                           (CAS No) 7440-52-0
نقطه جوش                                                                        (۰C) 2868 ساختار کریستالی                                                      هگزاگونال hcp

 

تاریخچه کشف اربیم

 

اربیوم در سال ۱۸۴۳ توسط شیمیدان سوئدی موساندر (Carl Gustaf Mosander) کشف شد. در همان سال، وی شروع به مطالعه گادولینیت معدنی کرد. گادولینیت حاوی yttria (اکسید اتریم) است که در آن یوهان گادولین عنصر yttrium را در سال ۱۷۹۴ کشف کرده بود. موستاندر از این سوال پرسید که آیا ممکن است پیروزی قبلی خود را تکرار کند و یک عنصر جدید دیگر را پیدا کند که با یک عنصر شناخته شده پنهان شده است!

 

هویت (و حتی وجود) تعدادی از عناصر نادر خاکی سرانجام توسط جورج Urbain در پاریس حل و فصل شد، که ده ها هزار تبلور کسری از نمک های خاکی کمیاب را انجام داد. تبلور شدن می تواند سال ها طول بکشد تا نمونه های کوچکی از نمک خالص تولید شود.

 

اربیم فلزی، تا سال ۱۹۳۵ توسط W. Klemm و H. Bommer که کلرید بی آب آن را با بخار پتاسیم کاهش داده بودند، جدا نشده بود.

 

تولید اربیم

تولید اربیم

مواد معدنی خرد شده توسط هیدروکلریک یا سولفوریک اسید مورد حمله قرار می گیرند که اکسیدهای محلول نادر را به کلریدهای محلول یا سولفات ها تبدیل می کنند.

 

فیلترهای اسیدی تا حدودی با سود سوز آور (هیدروکسید سدیم) به pH 4-4 خنثی می شوند. توریم به عنوان هیدروکسید از محلول خارج می شود. پس از آن محلول با اگزالات آمونیوم درمان می شود تا ترکیب نادر را به اگزالات های نامحلول آنها تبدیل کند.

 

اکسالات ها توسط پخت و پز به اکسیدها تبدیل می شوند. اکسیدها در اسید نیتریک حل می شوند که یکی از مؤلفه های اصلی، سریم را حذف می کند، که اکسید آن در HNO۳ نامحلول است.

 

محلول توسط نیترات منیزیم برای تولید مخلوط متبلور شده از نمک های مضاعف فلزات خاکی کمیاب تصفیه می شود. نمک ها با تبادل یونی جدا می شوند. در این فرایند، یون های خاکی کمیاب با مبادله یون های هیدروژن، آمونیوم یا ترکیبات موجود در رزین، روی رزین با تبادل یونی مناسب، جذب می شوند.

 

یون های ترکیب کمیاب، پس از آن به صورت انتخابی توسط ماده پیچیده مناسب، شسته می شوند. فلز اربیم از طریق اکسید، یا نمک های آن با گرم کردن کلسیم در دمای ۱۴۵۰ درجه سانتیگراد در جو آرگون به دست می آید.

 

کاربردهای اربیوم،

 

کاربردهای اربیوم،

 

کاربردهای روزمره اربیم متنوع است. این ماده معمولاً به عنوان یک فیلتر عکاسی مورد استفاده قرار می گیرد، و به دلیل مقاومت در برابر آن به عنوان یک افزودنی متالورژی مفید است.

 

طیف گسترده ای از برنامه های پزشکی (به عنوان مثال پوست، دندانپزشکی)، از انتشار ۲۹۴۰ نانومتر اربیم یونی استفاده می کنند، که بسیار جذب آب می شود (ضریب جذب در حدود ۱۲۰۰۰ در سانتی متر). چنین رسوب بافتی کم عمق توسط انرژی لیزر، برای جراحی لیزری و تولید مؤثر بخار برای فرسایش مینای دندان در دندانپزشکی ضروری است.

 

الیاف سیلیکا شیشه نوری شده توسط اربیم، عنصر فعال در تقویت کننده های فیبر دوپ اربیم (EDFAs) است که به طور گسترده در ارتباطات نوری مورد استفاده قرار می گیرند. همان الیاف را می توان برای ایجاد لیزر فیبر استفاده کرد. برای کارآمد کردن، معمولاً فیبر دوپ اربیم با اصلاح کننده ها / هموژنایزرهای شیشه ای، اغلب آلومینیوم یا فسفر، کنار هم قرار می گیرد.

 

اربیوم وقتی به عنوان آلیاژ به وانادیوم اضافه می شود، سختی را پایین آورده و کارایی را بهبود می بخشد. آلیاژ نیکل اربیم Er۳Ni دارای ظرفیت حرارتی خاص غیرمنتظره بالایی، در دمای هلیوم مایع است و در کریوکلرها مورد استفاده قرار می گیرد.

 

اکسید اربیم رنگ صورتی دارد و گاهی اوقات به عنوان رنگ کننده شیشه، زیرکونیا مکعب و پرسلن استفاده می شود. از این شیشه اغلب در عینک آفتابی و جواهرات ارزان قیمت استفاده می شود. اربیوم در فن آوری هسته ای در میله های کنترل کننده جذب نوترون نیز استفاده می شود.

 

سمیت اربیم،

اربیوم اگر خورده شود کمی سمی است، اما ترکیبات اربیوم سمی نیستند. اربیم فلزی به شکل پودر، خطر آتش سوزی و انفجار را نشان می دهد.

 

 

منابع: 

۱) www.lenntech.com

۲) www.chemicool.com

۳) www.en.wikipedia.org

 

جهت خرید این محصول اینجا جستجو کنید.

خرید محصولات از این سایت تحت گارانتی دکتر شاهرضایی می باشد.