همانطور که دنیای شگفت انگیز عناصر را کشف می کنیم ،جبههتوجه ما را با خصوصیات منحصر به فرد و ارزش کاربرد بالقوه جلب می کند. از دریای عمیق تا فضای بیرونی ، از دستگاه های الکترونیکی مدرن گرفته تا فناوری انرژی سبز ، استفادهجبههدر زمینه علوم همچنان به گسترش خود ادامه می دهد و ارزش غیرقابل مقایسه آن را نشان می دهد.
Erbium توسط شیمیدان سوئدی Mosander در سال 1843 با تجزیه و تحلیل Yttrium کشف شد. او در ابتدا اکسید اربوم را به عنوان نامگذاری کرداکسید تربیم ،بنابراین در ادبیات اولیه آلمانی ، اکسید تربیم و اکسید اربوم اشتباه گرفته شدند.
بعد از سال 1860 تصحیح شد. در همان دوره ای کهلانتانکشف شد ، Mosander تجزیه و تحلیل و مطالعه در ابتدا کشف شدهیدتیم، و گزارشی را در سال 1842 منتشر کرد ، و توضیح داد که در ابتدا کشف شده استیدتیمیک اکسید عنصر واحد نبود ، بلکه اکسید سه عنصر بود. او هنوز یکی از آنها را yttrium نامید و یکی از آنها را نامگذاری کرداربیا(Erbium Earth). نماد عنصر به صورت تنظیم شده استErبشر این نام به مکانی که برای اولین بار از سنگ معدن Yttrium کشف شده است ، شهر کوچک Ytter توسط نزدیک استکهلم ، سوئد نامگذاری شده است. کشف اربیم و دو عنصر دیگر ،لانتانوتتربیوم، درب دوم را برای کشف باز کردعناصر نادر زمین، که دومین مرحله از کشف عناصر نادر زمین است. کشف آنها سومین عناصر نادر زمین پس از آن استسریموتیدتیم.
امروز ، ما این سفر اکتشافی را با هم آغاز خواهیم کرد تا درک عمیق تری از خواص منحصر به فرد Erbium و کاربرد آن در فناوری مدرن بدست آوریم.
زمینه های کاربردی عنصر erbium
1. فناوری لیزر:عنصر Erbium به طور گسترده در فناوری لیزر ، به ویژه در لیزرهای حالت جامد استفاده می شود. یونهای Erbium می توانند لیزرهایی با طول موج در حدود 1.5 میکرون در مواد لیزر حالت جامد تولید کنند که برای زمینه هایی مانند ارتباطات فیبر نوری و جراحی لیزر پزشکی از اهمیت زیادی برخوردار است.
2. ارتباطات فیبر نوری:از آنجا که عنصر Erbium می تواند طول موج مورد نیاز برای کار در ارتباطات فیبر نوری را تولید کند ، در تقویت کننده فیبر استفاده می شود. این امر به افزایش فاصله انتقال و کارآیی سیگنال های نوری و بهبود عملکرد شبکه های ارتباطی کمک می کند.
جراحی لیزر پزشکی:لیزرهای Erbium به طور گسترده در زمینه پزشکی ، به ویژه برای برش بافت و انعقاد استفاده می شوند. انتخاب طول موج آن به لیزرهای Erbium اجازه می دهد تا به طور موثری جذب شوند و برای جراحی لیزر با دقت بالا مانند جراحی چشمی استفاده شوند.
4. مواد مغناطیسی و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI):افزودن Erbium به برخی از مواد مغناطیسی می تواند خصوصیات مغناطیسی آنها را تغییر دهد و آنها را در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) کاربردهای مهمی ایجاد کند. از مواد مغناطیسی اضافه شده Erbium می توان برای بهبود کنتراست تصاویر MRI استفاده کرد.
5. آمپلی فایرهای نوری:Erbium همچنین در آمپلی فایرهای نوری استفاده می شود. با افزودن Erbium به تقویت کننده ، می توان در سیستم ارتباطی افزایش یافت و فاصله و فاصله انتقال سیگنال نوری را افزایش داد.
6. صنعت انرژی هسته ای:ایزوتوپ Erbium-167 دارای مقطع نوترون بالایی است ، بنابراین به عنوان منبع نوترونی در صنعت انرژی هسته ای برای تشخیص نوترون و کنترل راکتورهای هسته ای استفاده می شود.
7. تحقیق و آزمایشگاه ها:Erbium به عنوان یک آشکارساز و نشانگر منحصر به فرد در آزمایشگاه برای کاربردهای تحقیق و آزمایشگاه استفاده می شود. خصوصیات طیفی و خصوصیات مغناطیسی آن باعث می شود که نقش مهمی در تحقیقات علمی داشته باشد.
Erbium نقش مهمی در علم و فناوری و پزشکی مدرن ایفا می کند و خصوصیات منحصر به فرد آن پشتیبانی مهمی را برای کاربردهای مختلف ارائه می دهد.
خصوصیات بدنی اربوم
ظاهر: Erbium یک فلز سفید نقره ای و جامد است.
چگالی: Erbium دارای چگالی حدود 9.066 گرم در سانتی متر مربع است. این نشان می دهد که Erbium یک فلز نسبتاً متراکم است.
نقطه ذوب: Erbium دارای نقطه ذوب 1،529 درجه سانتیگراد (2،784 درجه فارنهایت) است. این بدان معنی است که در دماهای بالا ، Erbium می تواند از حالت جامد به حالت مایع منتقل شود.
نقطه جوش: Erbium دارای نقطه جوش 2،870 درجه سانتیگراد (5،198 درجه فارنهایت) است. این نکته ای است که در آن انتقال Erbium از حالت مایع به حالت گازی در دماهای بالا.
هدایت: Erbium یکی از فلزات رسانا است و دارای هدایت الکتریکی خوبی است.
مغناطیس: در دمای اتاق ، Erbium یک ماده فرومغناطیسی است. این نشان دهنده فرومغناطیس در زیر دمای معینی است ، اما این خاصیت را در دماهای بالاتر از دست می دهد.
لحظه مغناطیسی: Erbium یک لحظه مغناطیسی نسبتاً بزرگ دارد که باعث می شود در مواد مغناطیسی و کاربردهای مغناطیسی اهمیت پیدا کند.
ساختار کریستال: در دمای اتاق ، ساختار کریستالی Erbium نزدیکترین بسته بندی شش ضلعی است. این ساختار بر خصوصیات آن در حالت جامد تأثیر می گذارد.
هدایت حرارتی: Erbium دارای هدایت حرارتی بالایی است و این نشان می دهد که در هدایت حرارتی عملکرد خوبی دارد.
رادیواکتیویته: Erbium خود یک عنصر رادیواکتیو نیست و ایزوتوپهای پایدار آن نسبتاً فراوان هستند.
خواص طیفی: Erbium خطوط جذب و انتشار خاص را در مناطق طیفی قابل مشاهده و نزدیک مادون قرمز نشان می دهد ، که باعث می شود در فناوری لیزر و کاربردهای نوری مفید باشد.
خصوصیات فیزیکی عنصر Erbium باعث می شود که آن را در فناوری لیزر ، ارتباطات نوری ، پزشکی و سایر زمینه های علمی و فناوری مورد استفاده قرار دهد.
خصوصیات شیمیایی erbium
نماد شیمیایی: نماد شیمیایی erbium er است.
حالت اکسیداسیون: Erbium معمولاً در حالت اکسیداسیون +3 وجود دارد ، که رایج ترین حالت اکسیداسیون آن است. در ترکیبات ، erbium می تواند یون های er^3+ را تشکیل دهد.
واکنش پذیری: Erbium در دمای اتاق نسبتاً پایدار است ، اما به آرامی در هوا اکسیده می شود. این امر به آرامی به آب و اسیدها واکنش نشان می دهد ، بنابراین می تواند در برخی از برنامه ها نسبتاً پایدار بماند.
حلالیت: Erbium در اسیدهای غیر آلی مشترک برای تولید نمک های اربیوم مربوطه حل می شود.
واکنش با اکسیژن: Erbium با اکسیژن واکنش نشان می دهد تا اکسیدها تشکیل دهند ، به طور عمدهER2O3 (دی اکسید اربوم). این یک جامد گل سرخ است که معمولاً در لعاب های سرامیکی و سایر برنامه ها استفاده می شود.
واکنش با هالوژن ها: erbium می تواند با هالوژن ها واکنش نشان دهد تا هالیدهای مربوطه را تشکیل دهند ، مانندفلوراید اربوم (ERF3), کلرید اربیوم (ERCL3) ، و غیره
واکنش با گوگرد: erbium می تواند با گوگرد واکنش نشان دهد تا سولفیدها تشکیل شود ، مانندسولفید اربیوم (ER2S3).
واکنش با نیتروژن: اربیم با نیتروژن واکنش نشان می دهد تا شکل بگیرداربیوم نیترید (ارن).
مجتمع ها: Erbium انواع مختلفی از مجتمع ها را به ویژه در شیمی ارگانومتری تشکیل می دهد. این مجتمع ها در کاتالیز و سایر زمینه ها دارای ارزش کاربردی هستند.
ایزوتوپهای پایدار: Erbium دارای ایزوتوپهای پایدار متعدد است که فراوان ترین آنها ER-166 است. علاوه بر این ، Erbium برخی از ایزوتوپ های رادیواکتیو را دارد ، اما فراوانی نسبی آنها کم است.
خصوصیات شیمیایی عنصر erbium آن را به عنوان مؤلفه مهمی از بسیاری از برنامه های پیشرفته با تکنولوژی بالا تبدیل می کند و تطبیق پذیری آن را در زمینه های مختلف نشان می دهد.
خصوصیات بیولوژیکی erbium
Erbium در ارگانیسم ها دارای خصوصیات بیولوژیکی نسبتاً کمی است ، اما برخی از مطالعات نشان داده اند که ممکن است در برخی از فرآیندهای بیولوژیکی تحت شرایط خاص شرکت کند.
در دسترس بودن بیولوژیکی: Erbium یک عنصر اثری برای بسیاری از ارگانیسم ها است ، اما فراهمی زیستی آن در ارگانیسم ها نسبتاً کم است.لانتانجذب و استفاده از ارگانیسم ها دشوار است ، بنابراین آنها به ندرت نقش مهمی در ارگانیسم ها ایفا می کنند.
سمیت: به طور کلی Erbium به ویژه در مقایسه با سایر عناصر نادر زمین ، از سمیت کم برخوردار است. ترکیبات erbium در غلظت های خاص نسبتاً بی ضرر در نظر گرفته می شوند. با این حال ، غلظت بالای یونهای لانتانوم ممکن است اثرات مضر بر موجودات مانند آسیب سلولی و تداخل در عملکردهای فیزیولوژیکی داشته باشد.
مشارکت بیولوژیکی: اگرچه Erbium عملکردهای نسبتاً کمی در ارگانیسم ها دارد ، اما برخی از مطالعات نشان داده اند که ممکن است در برخی فرآیندهای بیولوژیکی خاص شرکت کند. به عنوان مثال ، برخی از مطالعات نشان داده اند که Erbium ممکن است نقش خاصی در ارتقاء رشد و گل گیاهان داشته باشد.
برنامه های پزشکی: Erbium و ترکیبات آن نیز در زمینه پزشکی کاربردهای خاصی دارند. به عنوان مثال ، از Erbium می توان در درمان برخی از رادیونوکلئیدها ، به عنوان یک ماده کنتراست برای دستگاه گوارش و به عنوان یک افزودنی کمکی برای داروهای خاص استفاده کرد. در تصویربرداری پزشکی ، گاهی اوقات از ترکیبات اربیوم به عنوان عوامل کنتراست استفاده می شود.
محتوای بدن: erbium در طبیعت مقادیر کمی وجود دارد ، بنابراین محتوای آن در اکثر ارگانیسم ها نیز نسبتاً کم است. در برخی مطالعات ، مشخص شده است که برخی از میکروارگانیسم ها و گیاهان ممکن است بتوانند اربوم را جذب و جمع کنند.
لازم به ذکر است که Erbium یک عنصر اساسی برای بدن انسان نیست ، بنابراین درک عملکردهای بیولوژیکی آن هنوز هم نسبتاً محدود است. در حال حاضر ، کاربردهای اصلی Erbium هنوز در زمینه های فنی مانند علوم مواد ، اپتیک و پزشکی متمرکز است و نه در زمینه زیست شناسی.
معدن و تولید اربیم
Erbium یک عنصر خاکی نادر است که از نظر طبیعت نسبتاً نادر است.
1. وجود در پوسته زمین: erbium در پوسته زمین وجود دارد ، اما محتوای آن نسبتاً کم است. میانگین محتوای آن در حدود 0.3 میلی گرم در کیلوگرم است. Erbium به طور عمده به صورت سنگ معدن همراه با سایر عناصر نادر زمین وجود دارد.
2. توزیع در سنگ معدن: Erbium عمدتا به شکل سنگ معدن وجود دارد. سنگ معدن متداول شامل سنگ معدن yttrium erbium ، سنگ آلومینیوم اربیوم ، سنگ پتاسیم اربیوم و غیره است. این سنگ معدن معمولاً حاوی سایر عناصر نادر زمین در همان زمان است. Erbium معمولاً به صورت سه ظرفیتی وجود دارد.
3. کشورهای اصلی تولید: کشورهای اصلی تولید اربیم شامل چین ، ایالات متحده ، استرالیا ، برزیل و غیره هستند. این کشورها نقش مهمی در تولید عناصر نادر زمین دارند.
4. روش استخراج: Erbium معمولاً از طریق فرآیند استخراج عناصر نادر زمین از سنگ معدن استخراج می شود. این شامل یک سری مراحل شیمیایی و ذوب برای جدا کردن و تصفیه اربیم است.
5. رابطه با سایر عناصر: Erbium دارای خواص مشابه با سایر عناصر نادر زمین است ، بنابراین در فرآیند استخراج و جدایی ، اغلب لازم است که همزیستی و تأثیر متقابل را با سایر عناصر نادر زمین در نظر بگیریم.
6. مناطق کاربردی: Erbium به طور گسترده ای در زمینه علم و فناوری به ویژه در ارتباطات نوری ، فناوری لیزر و تصویربرداری پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل خاصیت ضد انعکاس در شیشه ، از Erbium در تهیه شیشه نوری نیز استفاده می شود.
اگرچه Erbium در پوسته زمین نسبتاً نادر است ، اما به دلیل خاصیت منحصر به فرد در برخی از برنامه های کاربردی پیشرفته ، تقاضا برای آن به تدریج افزایش یافته است و در نتیجه توسعه مداوم و بهبود فن آوری های مربوط به استخراج معادن و پالایش است.
روشهای تشخیص متداول برای erbium
روشهای تشخیص برای Erbium معمولاً شامل تکنیک های شیمی تحلیلی است. در زیر مقدمه مفصلی برای برخی از روشهای تشخیصی متداول استفاده شده است:
1. طیف سنجی جذب اتمی (AAS): AAS یک روش تجزیه و تحلیل کمی است که برای تعیین محتوای عناصر فلزی در یک نمونه مناسب است. در AAS ، نمونه اتمی شده و از طریق پرتوی از نور با طول موج خاص عبور می کند ، و شدت نور جذب شده در نمونه برای تعیین غلظت عنصر تشخیص داده می شود.
2. طیف سنجی انتشار نوری پلاسما به صورت استقرایی (ICP-OES): ICP-OES یک روش تحلیلی بسیار حساس است که برای تجزیه و تحلیل چند عنصر مناسب است. در ICP-OES ، نمونه از یک پلاسما همراه با القایی عبور می کند تا یک پلاسما با درجه حرارت بالا تولید کند که اتم های موجود در نمونه را برای انتشار یک طیف هیجان زده می کند. با تشخیص طول موج و شدت نور ساطع شده ، غلظت هر عنصر در نمونه قابل تعیین است.
3. طیف سنجی جرمی (ICP-MS): ICP-MS تولید پلاسما همراه با وضوح بالای طیف سنجی جرمی را ترکیب می کند و می تواند برای تجزیه و تحلیل عناصر در غلظت های بسیار کم استفاده شود. در ICP-MS ، نمونه تبخیر و یونیزه شده و سپس توسط یک طیف سنج جرمی برای به دست آوردن طیف جرمی هر عنصر تشخیص داده می شود و از این طریق غلظت آن را تعیین می کند.
4. طیف سنجی فلورسانس: طیف سنجی فلورسانس غلظت را با هیجان انگیز عنصر erbium در نمونه و اندازه گیری سیگنال فلورسانس ساطع شده تعیین می کند. این روش به ویژه برای ردیابی عناصر نادر زمین مؤثر است.
5. کروماتوگرافی: از کروماتوگرافی می توان برای جدا کردن و تشخیص ترکیبات erbium استفاده کرد. به عنوان مثال ، کروماتوگرافی تبادل یونی و کروماتوگرافی مایع فاز معکوس می تواند هر دو برای تجزیه و تحلیل Erbium استفاده شود.
این روشها معمولاً باید در یک محیط آزمایشگاهی انجام شود و نیاز به استفاده از ابزارها و تجهیزات پیشرفته داشته باشد. انتخاب یک روش تشخیص مناسب معمولاً به ماهیت نمونه ، حساسیت مورد نیاز ، وضوح و در دسترس بودن تجهیزات آزمایشگاهی بستگی دارد.
استفاده خاص از روش جذب اتمی برای اندازه گیری عنصر erbium
در اندازه گیری عنصر ، روش جذب اتمی از دقت و حساسیت بالایی برخوردار است و وسیله ای مؤثر برای مطالعه خواص شیمیایی ، ترکیب ترکیب و محتوای عناصر فراهم می کند.
در مرحله بعد ، ما از روش جذب اتمی برای اندازه گیری محتوای عنصر erbium استفاده می کنیم. مراحل خاص به شرح زیر است:
اول ، لازم است یک نمونه حاوی عنصر erbium تهیه شود. نمونه می تواند جامد ، مایع یا گاز باشد. برای نمونه های جامد ، معمولاً لازم است که آنها را برای فرآیند اتمی سازی بعدی حل یا ذوب کنید.
یک طیف سنج جذب اتمی مناسب را انتخاب کنید. با توجه به خواص نمونه که باید اندازه گیری شود و دامنه محتوای Erbium که باید اندازه گیری شود ، یک طیف سنج جذب اتمی مناسب را انتخاب کنید.
پارامترهای طیف سنج جذب اتمی را تنظیم کنید. با توجه به عنصری که باید اندازه گیری شود و مدل ابزار ، پارامترهای طیف سنج جذب اتمی ، از جمله منبع نور ، اتمیزر ، ردیاب و غیره را تنظیم کنید.
میزان جذب عنصر erbium را اندازه گیری کنید. نمونه را برای آزمایش در اتمیزر قرار دهید و تابش نور از طول موج خاص را از طریق منبع نور ساطع کنید. عنصر Erbium که مورد آزمایش قرار می گیرد ، این تابش نور را جذب می کند و انتقال سطح انرژی را تولید می کند. میزان جذب عنصر erbium توسط ردیاب اندازه گیری می شود.
محتوای عنصر erbium را محاسبه کنید. محتوای عنصر erbium را بر اساس جذب و منحنی استاندارد محاسبه کنید.
در مرحله علمی ، Erbium با ویژگی های مرموز و منحصر به فرد خود ، لمس فوق العاده ای به اکتشافات و نوآوری های تکنولوژیکی انسان اضافه کرده است. از اعماق پوسته زمین گرفته تا کاربردهای پیشرفته در آزمایشگاه ، سفر اربیم شاهد پیگیری بی نظیر بشر در مورد رمز و راز عنصر بوده است. کاربرد آن در ارتباطات نوری ، فناوری لیزر و پزشکی امکانات بیشتری را به زندگی ما تزریق کرده است و به ما این امکان را می دهد تا به مناطقی که زمانی مبهم بودند نگاه کنیم.
درست همانطور که Erbium از طریق یک قطعه شیشه کریستالی در اپتیک می درخشد تا جاده ناشناخته را در پیش رو روشن کند ، در را برای پرتگاه دانش برای محققان در تالار علوم باز می کند. Erbium نه تنها یک ستاره درخشان در جدول تناوبی است ، بلکه یک دستیار قدرتمند برای بشر برای صعود از اوج علم و فناوری است.
من امیدوارم که در سالهای آینده بتوانیم رمز و راز Erbium را عمیق تر کشف کنیم و برنامه های شگفت انگیز تری را حفر کنیم ، به طوری که این "ستاره عنصر" همچنان به درخشش و روشنایی راه پیش رو در دوره توسعه بشر ادامه خواهد داد. داستان عنصر erbium ادامه دارد ، و ما مشتاقانه منتظر هستیم که چه معجزه ای در آینده Erbium ما را در مرحله علمی نشان دهد.
برای اطلاعات بیشتر plsبا ما تماس بگیریددر زیر:
WhatsApp & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
زمان پست: نوامبر 21-2024