जादुई दुर्लभ पृथ्वी तत्व एर्बियम

एर्बियम, परमाणु संख्या 68, रासायनिक आवर्त सारणी के 6वें चक्र में स्थित है, लैंथेनाइड (IIIB समूह) संख्या 11, परमाणु भार 167.26, और तत्व का नाम यिट्रियम पृथ्वी की खोज स्थल से आता है।

एर्बियमक्रस्ट में इसकी मात्रा 0.000247% है और यह कई स्थानों पर पाया जाता हैदुर्लभ मृदाखनिज। यह आग्नेय चट्टानों में मौजूद है और इसे इलेक्ट्रोलिसिस और ErCl3 के पिघलने से प्राप्त किया जा सकता है। यह यिट्रियम फॉस्फेट और ब्लैक में अन्य उच्च घनत्व वाले दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के साथ सह-अस्तित्व में हैदुर्लभ मृदासोने के भंडार.

ईओण कादुर्लभ मृदाखनिज: चीन में जियांग्शी, ग्वांगडोंग, फ़ुज़ियान, हुनान, गुआंग्शी, आदि। फॉस्फोरस यिट्रियम अयस्क: मलेशिया, गुआंग्शी, ग्वांगडोंग, चीन। मोनाज़ाइट: ऑस्ट्रेलिया के तटीय क्षेत्र, भारत के तटीय क्षेत्र, ग्वांगडोंग, चीन और ताइवान के तटीय क्षेत्र।

इतिहास की खोज

1843 में खोजा गया

खोज प्रक्रिया: 1843 में सी.जी. मोसेंडर द्वारा खोजा गया। उन्होंने मूल रूप से एर्बियम के ऑक्साइड का नाम टेरबियम ऑक्साइड रखा था, इसलिए प्रारंभिक साहित्य में,टर्बियम ऑक्साइडऔरअर्बियम ऑक्साइडमिश्रित थे। 1860 के बाद ही सुधार की आवश्यकता हुई।

की खोज के दौरान हीलेण्टेनियुम, मोसेंडर ने आरंभिक रूप से खोजे गए यिट्रियम का विश्लेषण और अध्ययन किया, और 1842 में एक रिपोर्ट प्रकाशित की, जिसमें स्पष्ट किया गया कि आरंभिक रूप से खोजी गई यिट्रियम पृथ्वी एक एकल मौलिक ऑक्साइड नहीं थी, बल्कि तीन तत्वों का ऑक्साइड थी। उन्होंने फिर भी उनमें से एक का नाम यिट्रियम पृथ्वी और एक का नाम एर्बिया रखा (एर्बियमपृथ्वी)। तत्व प्रतीक को Er के रूप में नामित किया गया है। एर्बियम और दो अन्य तत्वों की खोज,लेण्टेनियुमऔरटर्बियम, की खोज का दूसरा द्वार खोलादुर्लभ मृदातत्वों की खोज की, जो उनकी खोज के दूसरे चरण को चिह्नित करता है। उनकी खोज तीन तत्वों की खोज थीदुर्लभ मृदादो तत्वों के बाद तत्वसैरियमऔरyttrium.

इलेक्ट्रॉन विन्यास

इलेक्ट्रॉनिक लेआउट:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f12

प्रथम आयनीकरण ऊर्जा 6.10 इलेक्ट्रॉन वोल्ट है। रासायनिक और भौतिक गुण होल्मियम और डिस्प्रोसियम के लगभग समान हैं।

एर्बियम के समस्थानिकों में शामिल हैं: 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er.

धातु

एर्बियमयह एक चांदी जैसी सफ़ेद धातु है, जो बनावट में नरम, पानी में अघुलनशील और अम्लों में घुलनशील है। लवण और ऑक्साइड गुलाबी से लाल रंग के होते हैं। गलनांक 1529 ° C, क्वथनांक 2863 ° C, घनत्व 9.006 g/cm ³।

एर्बियमनिम्न तापमान पर प्रतिलौहचुम्बकीय, परम शून्य के निकट प्रबल रूप से लौहचुम्बकीय, तथा अतिचालक होता है।

एर्बियमकमरे के तापमान पर हवा और पानी द्वारा धीरे-धीरे ऑक्सीकृत होने के परिणामस्वरूप इसका रंग गुलाबी लाल हो जाता है।

आवेदन पत्र:

इसका ऑक्साइडएर2O3यह गुलाबी लाल रंग है जिसका उपयोग चमकदार मिट्टी के बर्तन बनाने के लिए किया जाता है।अर्बियम ऑक्साइडइसका उपयोग सिरेमिक उद्योग में गुलाबी इनेमल बनाने के लिए किया जाता है।

एर्बियमपरमाणु उद्योग में भी इसके कुछ अनुप्रयोग हैं और इसे अन्य धातुओं के लिए मिश्र धातु घटक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, डोपिंगएर्बियमवैनेडियम में रूपांतरण से इसकी लचीलापन बढ़ सकता है।

वर्तमान में, इसका सबसे प्रमुख उपयोगएर्बियमके विनिर्माण में हैएर्बियमडोप्ड फाइबर एम्पलीफायर (EDFAs)। बैट डोप्ड फाइबर एम्पलीफायर (EDFA) को सबसे पहले 1985 में साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय द्वारा विकसित किया गया था। यह फाइबर ऑप्टिक संचार में सबसे महान आविष्कारों में से एक है और इसे आज के लंबी दूरी के सूचना सुपरहाइवे का "गैस स्टेशन" भी कहा जा सकता है।एर्बियमडोप्ड फाइबर एक एम्पलीफायर का कोर है जिसे क्वार्ट्ज फाइबर में दुर्लभ पृथ्वी तत्व एर्बियम आयनों (Er3+) की एक छोटी मात्रा डोप करके बनाया जाता है। ऑप्टिकल फाइबर में दसियों से सैकड़ों पीपीएम एर्बियम डोप करके संचार प्रणालियों में ऑप्टिकल नुकसान की भरपाई की जा सकती है।एर्बियमडोप्ड फाइबर एम्पलीफायर प्रकाश के "पम्पिंग स्टेशन" की तरह होते हैं, जो ऑप्टिकल संकेतों को स्टेशन से स्टेशन तक बिना किसी क्षीणन के संचारित करने की अनुमति देते हैं, इस प्रकार आधुनिक लंबी दूरी, उच्च क्षमता और उच्च गति वाले फाइबर ऑप्टिक संचार के लिए तकनीकी चैनल को सुचारू रूप से खोलते हैं।

का एक और अनुप्रयोग हॉटस्पॉटएर्बियमलेजर, विशेष रूप से एक चिकित्सा लेजर सामग्री के रूप में।एर्बियमलेजर 2940nm की तरंग दैर्ध्य के साथ एक ठोस-अवस्था पल्स लेजर है, जिसे मानव ऊतकों में पानी के अणुओं द्वारा दृढ़ता से अवशोषित किया जा सकता है, जिससे कम ऊर्जा के साथ महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त होते हैं। यह नरम ऊतकों को सटीक रूप से काट सकता है, पीस सकता है और निकाल सकता है। एर्बियम YAG लेजर का उपयोग मोतियाबिंद निष्कर्षण के लिए भी किया जाता है।एर्बियमलेजर थेरेपी उपकरण लेजर सर्जरी के लिए तेजी से व्यापक अनुप्रयोग क्षेत्र खोल रहा है।

एर्बियमइसका उपयोग दुर्लभ मृदा अपरूपांतरण लेजर सामग्रियों के लिए सक्रिय आयन के रूप में भी किया जा सकता है।एर्बियमलेजर अपकन्वर्जन सामग्रियों को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एकल क्रिस्टल (फ्लोराइड, ऑक्सीजन युक्त नमक) और ग्लास (फाइबर), जैसे कि एर्बियम-डोप्ड यिट्रियम एल्युमिनेट (YAP: Er3+) क्रिस्टल और Er3+डोप्ड ZBLAN फ्लोराइड (ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF) ग्लास फाइबर, जो अब व्यावहारिक हो गए हैं। BaYF5: Yb3+, Er3+ अवरक्त प्रकाश को दृश्य प्रकाश में परिवर्तित कर सकते हैं, और इस मल्टीफ़ोटोन अपकन्वर्जन ल्यूमिनसेंट सामग्री का सफलतापूर्वक नाइट विज़न उपकरणों में उपयोग किया गया है।