68 Er 167.259

Эрбий

Лантаноид Erbium твёрдое

[Xe] 4f¹² 6s² · 2 · 8 · 18 · 30 · 8 · 2

← Ho Гольмий Tm Тулий →

Лантаноид, на котором держится вся дальняя оптическая связь: эрбиевый волоконный усилитель позволяет передавать сигнал через океан без электронного преобразования.

3D-модель

Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.

Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб

Атомные свойства

Атомный номер: 68
Атомная масса: 167.259 а.е.м.
Электронная конфигурация: [Xe] 4f¹² 6s²
Электроны по оболочкам: 2 · 8 · 18 · 30 · 8 · 2
Блок: f-блок
Группа: нет данных
Период: 6
Электроотрицательность (Полинг): 1.24
Электроотрицательность (Аллен): 1.11
Атомный радиус: 235 pm
Ковалентный радиус: 189 pm
Ван-дер-ваальсов радиус: 235 pm
1-я энергия ионизации: 589.3 kJ/mol
2-я энергия ионизации: 1 150 kJ/mol
3-я энергия ионизации: 2 194 kJ/mol
4-я энергия ионизации: 4 120 kJ/mol
Сродство к электрону: 50 kJ/mol
Характерные степени окисления: +3
Степени окисления: +2, +3

Физические свойства

Состояние при 25 °C: твёрдое
Плотность: 9.066 g/cm³
Температура плавления: 1 802 K · 1 528.9 °C
Температура кипения: 3 141 K · 2 867.9 °C
Скорость звука: 2 830 m/s

Тепловые свойства

Теплота плавления: 19.9 kJ/mol
Теплота испарения: 280 kJ/mol
Удельная теплоёмкость: 0.168 J/(g·K)
Теплопроводность: 14.5 W/(m·K)

Механические свойства

Модуль Юнга: 69.9 GPa
Модуль сдвига: 28.3 GPa
Модуль объёмного сжатия: 44.4 GPa
Коэффициент Пуассона: 0.24
Твёрдость по Моосу: нет данных
Твёрдость по Бринеллю: 814 MPa

Электрические и магнитные свойства

Удельное сопротивление: 860 nΩ·m
Магнитный тип: парамагнетик
Точка Кюри: 19 K
Точка Нееля: нет данных
Температура сверхпроводимости: нет данных

Кристаллическая структура

Кристаллическая решётка: гексагональная плотноупакованная (ГПУ)
Параметры решётки: a = 355.92 pm · c = 558.5 pm

Распространённость

В земной коре: 3.5 mg/kg
В океане: 8.7·10⁻⁷ mg/L
Во Вселенной: 0.2 mg/kg
В теле человека: 0 mg/kg

Изотопы

Изотоп	Распространённость	Период полураспада	Тип распада
¹⁶²Er	0.139 %	стабилен	—
¹⁶⁴Er	1.601 %	стабилен	—
¹⁶⁶Er	33.503 %	стабилен	—
¹⁶⁷Er	22.869 %	стабилен	—
¹⁶⁸Er	26.978 %	стабилен	—
¹⁷⁰Er	14.91 %	стабилен	—

Шесть стабильных изотопов. Эрбий-169 применяется в радиосиновэктомии мелких суставов.

Открытие

Год открытия: 1843
Кто открыл: Карл Густав Мосандер
Где: Швеция
Происхождение названия: по деревне Иттербю в Швеции

История

Мосандер в 1843 году выделил эрбий вместе с тербием из иттриевой земли. Название — от той же шведской деревни Иттербю.

Где встречается

3,5 мг/кг коры. Извлекается из ксенотима и ионно-адсорбционных глин.

Как получают

Разделением тяжёлых редких земель. Основное потребление — оптическое волокно.

Роль в живой природе

Биологической роли нет.

Безопасность

Малотоксичен. Порошок пирофорен, а пыль оксида при вдыхании раздражает дыхательные пути.

Применение

Эрбиевые волоконные усилители — основа трансокеанских линий связи
Эрбиевые лазеры Er:YAG в дерматологии и стоматологии: их излучение поглощается водой тканей
Розовая окраска стекла и глазурей
Легирование ванадия для снижения твёрдости

Любопытные факты

Каждое сообщение, пересекающее океан по оптоволокну, усиливается эрбием — примерно каждые 80 километров.
Эрбий излучает ровно на длине волны 1,55 мкм — там, где у кварцевого волокна минимум потерь.
Розовое стекло и глазури окрашены эрбием.
Эрбиевый усилитель, изобретённый в 1987 году, сделал экономически возможным современный интернет.