私たちが要素の素晴らしい世界を探求するとき、エルビウムそのユニークなプロパティと潜在的なアプリケーション値で私たちの注意を引き付けます。深海から宇宙へ、現代の電子機器からグリーンエネルギー技術まで、エルビウム科学の分野では、比類のない価値を示しており、拡大し続けています。
エルビウムは、1843年にイットリウムを分析することにより、スウェーデンの化学者モサンダーによって発見されました。彼はもともとエルビウムの酸化物を挙げました酸化テルビウム、そのため、初期のドイツ文学では、酸化テルビウムと酸化エルビウムが混乱していました。
修正されたのは1860年以降ではありませんでした。同じ期間にランタンモサンダーは発見され、元々発見されたものを分析し、研究しましたイットリウム、そして1842年にレポートを公開し、最初に発見されたことを明確にしましたイットリウム単一の元素酸化要素ではなく、3つの元素の酸化物でした。彼はまだそれらの1つをyttriumと呼び、そのうちの1つを命名しましたエルビア(エルビウム地球)。要素シンボルはとして設定されていますEr。 Yttrium鉱石が最初に発見された場所、スウェーデンのストックホルムの近くのイッターの小さな町にちなんで名付けられました。エルビウムと他の2つの要素の発見、ランタンそしてテルビウム、発見の2番目のドアを開けました希土類元素、これは希土類元素の発見の第2段階です。彼らの発見は、その後の希土類要素の3番目ですセリウムそしてイットリウム.
今日、私たちはこの探査の旅に一緒に乗り出し、エルビウムのユニークな特性と現代の技術への応用をより深く理解することを獲得します。
エルビウム要素のアプリケーションフィールド
1。レーザー技術:Erbium Elementは、レーザー技術、特に固体レーザーで広く使用されています。エルビウムイオンは、固体レーザー材料で約1.5ミクロンの波長を持つレーザーを生成できます。これは、光ファイバー通信や医療レーザー手術などのフィールドにとって非常に重要です。
2。光ファイバー通信:エルビウム元素は、光ファイバー通信で動作するのに必要な波長を生成できるため、繊維アンプで使用されます。これにより、光信号の伝送距離と効率を高め、通信ネットワークのパフォーマンスを向上させるのに役立ちます。
3。医療レーザー手術:エルビウムレーザーは、特に組織の切断と凝固のために、医療分野で広く使用されています。その波長の選択により、エルビウムレーザーを効果的に吸収し、眼科手術などの高精度レーザー手術に使用できます。
4。磁気材料と磁気共鳴画像(MRI):いくつかの磁気材料にエルビウムを添加すると、磁気特性が変化する可能性があり、磁気共鳴画像(MRI)に重要な用途になります。 Erbium-Added磁気材料を使用して、MRI画像のコントラストを改善できます。
5。光アンプ:エルビウムは光アンプでも使用されます。エルビウムをアンプに追加することにより、通信システムでゲインを達成でき、光信号の強度と透過距離が増加します。
6。原子力産業:Erbium-167同位体には中性子断面積が高いため、原子炉の中性子検出と制御のために、原子力産業の中性子源として使用されます。
7。研究と研究所:エルビウムは、研究および実験室用途のための研究室のユニークな検出器およびマーカーとして使用されます。その特別なスペクトル特性と磁気特性により、科学研究において重要な役割が果たされています。
エルビウムは現代の科学と技術と医学に不可欠な役割を果たしており、そのユニークな特性はさまざまなアプリケーションに重要なサポートを提供します。
エルビウムの物理的特性
外観:エルビウムは銀色の白い固体金属です。
密度:エルビウムの密度は約9.066 g/cm3です。これは、エルビウムが比較的密な金属であることを示しています。
融点:エルビウムは摂氏1,529度(華氏2,784度)の融点があります。これは、高温では、エルビウムが固体状態から液体状態に移行できることを意味します。
沸点:エルビウムの沸点は2,870度(華氏5,198度)です。これは、エルビウムが液体状態から高温で気体状態に移行するポイントです。
導電率:エルビウムは導電性金属の1つであり、電気導電率が良好です。
磁気:室温では、エルビウムは強磁性材料です。それは特定の温度より下で強磁性を示しますが、より高い温度でこの特性を失います。
磁気モーメント:エルビウムには比較的大きな磁気モーメントがあり、磁気材料と磁気アプリケーションで重要になります。
結晶構造:室温では、エルビウムの結晶構造は最も近い梱包です。この構造は、固体状態の特性に影響します。
熱伝導率:エルビウムは熱伝導率が高く、熱伝導率がうまく機能することを示しています。
放射能:エルビウム自体は放射性要素ではなく、その安定した同位体は比較的豊富です。
スペクトル特性:エルビウムは、可視および近赤外スペクトル領域に特定の吸収と放射系統を示しており、レーザー技術と光学アプリケーションで役立ちます。
エルビウム要素の物理的特性により、レーザー技術、光学通信、医学、その他の科学的技術分野で広く使用されています。
エルビウムの化学的性質
化学記号:エルビウムの化学記号はERです。
酸化状態:エルビウムは通常、最も一般的な酸化状態である+3酸化状態に存在します。化合物では、エルビウムはエル^3+イオンを形成できます。
反応性:エルビウムは室温で比較的安定していますが、空気中でゆっくりと酸化されます。水と酸にゆっくりと反応するため、一部の用途では比較的安定したままになります。
溶解度:エルビウムは一般的な無機酸に溶解して、対応するエルビウム塩を生成します。
酸素との反応:エルビウムは酸素と反応して主に酸化物を形成しますER2O3 (二酸化エルビウム)。これは、セラミックグレーズやその他のアプリケーションで一般的に使用されるバラの赤色の固体です。
ハロゲンとの反応:エルビウムはハロゲンと反応して、対応するハロゲン化物を形成することができます。エルビウムフッ化物 (ERF3), 塩化エルビウム (ERCL3)など
硫黄との反応:エルビウムは硫黄と反応して硫化物を形成することができます。硫化エルビウム(ER2S3).
窒素との反応:エルビウムは窒素と反応して形成されます窒化エルビウム(ERN).
複合体:エルビウムは、特に有機金属化学において、さまざまな複合体を形成します。これらの複合体は、触媒およびその他の分野に応用値を持っています。
安定した同位体:エルビウムには複数の安定した同位体があり、その中で最も豊富なのはER-166です。さらに、エルビウムには放射性同位体がいくつかありますが、相対的な存在量は低いです。
元素エルビウムの化学的性質は、多くのハイテクアプリケーションの重要なコンポーネントとなり、異なる分野での汎用性を示しています。
エルビウムの生物学的特性
エルビウムには生物には生物学的特性が比較的少ないが、一部の研究では、特定の条件下でいくつかの生物学的プロセスに関与する可能性があることが示されています。
生物学的利用可能性:エルビウムは多くの生物の微量元素ですが、生物の生物学的利用能は比較的低いです。ランタンイオンは生物に吸収され、利用することが困難であるため、生物で重要な役割を果たすことはめったにありません。
毒性:エルビウムは一般に、特に他の希土類元素と比較して、毒性が低いと考えられています。エルビウム化合物は、特定の濃度で比較的無害と見なされます。しかし、高濃度のランタンイオンは、細胞損傷や生理学的機能への干渉など、生物に有害な影響を与える可能性があります。
生物学的参加:エルビウムは生物では比較的少ない機能を持っていますが、いくつかの研究では、いくつかの特定の生物学的プロセスに関与する可能性があることが示されています。たとえば、いくつかの研究では、エルビウムが植物の成長と開花を促進する上で特定の役割を果たす可能性があることが示されています。
医療アプリケーション:エルビウムとその化合物には、医療分野で特定の用途もあります。たとえば、エルビウムは、特定の放射性核種の治療、胃腸管の造影剤として、および特定の薬物の補助添加物として使用できます。医療イメージングでは、エルビウム化合物が造影剤として使用されることがあります。
体内の含有量:エルビウムは自然界に少量で存在するため、ほとんどの生物の含有量も比較的低いです。いくつかの研究では、一部の微生物や植物がエルビウムを吸収して蓄積できる可能性があることがわかっています。
エルビウムは人体にとって不可欠な要素ではないため、その生物学的機能の理解は依然として比較的限られていることに注意する必要があります。現在、エルビウムの主な応用は、生物学の分野ではなく、材料科学、光学、医学などの技術分野に依然として集中しています。
エルビウムの採掘と生産
エルビウムは、本質的に比較的まれな希土類要素です。
1。地球の地殻の存在:地球の地殻にはエルビウムが存在しますが、その含有量は比較的低いです。その平均コンテンツは約0.3 mg/kgです。エルビウムは、主に他の希土類元素とともに鉱石の形で存在します。
2。鉱石の分布:エルビウムは主に鉱石の形で存在します。一般的な鉱石には、イトリウムエルビウム鉱石、エルビウムアルミニウム石、エルビウムカリウムストーンなどが含まれます。これらの鉱石には、通常、他の希土類元素が同時に含まれています。エルビウムは通常、三価の形で存在します。
3。生産の主要国:エルビウム生産の主要国には、中国、米国、オーストラリア、ブラジルなどが含まれます。これらの国は、希土類要素の生産において重要な役割を果たしています。
4。抽出方法:エルビウムは通常、希土類元素の抽出プロセスを通じて鉱石から抽出されます。これには、エルビウムを分離および精製するための一連の化学的および製錬ステップが含まれます。
5。他の要素との関係:エルビウムは他の希土類元素と同様の特性を持っているため、抽出および分離プロセスでは、他の希土類元素との共存と相互の影響を考慮する必要があることがよくあります。
6。アプリケーション分野:エルビウムは、科学技術の分野、特に光学通信、レーザー技術、医療イメージングで広く使用されています。ガラス中の反射特性により、エルビウムは光学ガラスの調製にも使用されます。
エルビウムは地球の地殻では比較的まれですが、いくつかのハイテク用途での独自の特性により、それに対する需要は徐々に増加し、関連する採掘と精製技術の継続的な開発と改善がもたらされました。
エルビウムの一般的な検出方法
エルビウムの検出方法には、通常、分析化学技術が含まれます。以下は、一般的に使用されるエルビウム検出方法の詳細な紹介です。
1。原子吸光分析(AAS):AASは、サンプル内の金属要素の含有量を決定するのに適した一般的に使用される定量分析方法です。 AASでは、サンプルに霧化され、特定の波長の光の梁を通過し、サンプルに吸収される光の強度が検出され、元素の濃度が決定されます。
2。誘導結合プラズマ光学放出分光法(ICP-OE):ICP-OEは、マルチエレメント分析に適した非常に敏感な分析手法です。 ICP-OESでは、サンプルは誘導結合プラズマを通過して、サンプル内の原子を興奮させる高温プラズマを生成してスペクトルを放出します。放出された光の波長と強度を検出することにより、サンプル内の各要素の濃度を決定できます。
3。質量分析(ICP-MS):ICP-MSは、誘導結合血漿の生成と質量分析の高分解能を組み合わせており、非常に低い濃度での元素分析に使用できます。 ICP-MSでは、サンプルが蒸発およびイオン化され、質量分析計によって検出され、各要素の質量スペクトルを取得し、それによりその濃度を決定します。
4。蛍光分光法:蛍光分光法は、サンプルのエルビウム要素を刺激し、放出された蛍光信号を測定することにより濃度を決定します。この方法は、希土類元素の追跡に特に効果的です。
5。クロマトグラフィー:クロマトグラフィーを使用して、エルビウム化合物を分離して検出できます。たとえば、イオン交換クロマトグラフィーと逆位相液体クロマトグラフィーは、両方ともエルビウムの分析に適用できます。
これらの方法は通常、実験室環境で実行する必要があり、高度な機器と機器を使用する必要があります。適切な検出方法の選択は、通常、サンプルの性質、必要な感度、解像度、および実験装置の可用性に依存します。
エルビウム元素を測定するための原子吸収法の特定の応用
元素測定では、原子吸収法は高精度と感度が高く、化学的特性、複合組成、元素の含有量を研究するための効果的な手段を提供します。
次に、原子吸収法を使用して、エルビウム要素の含有量を測定します。特定の手順は次のとおりです。
まず、エルビウム要素を含むサンプルを準備する必要があります。サンプルは、固体、液体、またはガスにすることができます。固体サンプルの場合、通常、後続の霧化プロセスのためにそれらを溶解または溶かす必要があります。
適切な原子吸収分光計を選択します。測定するサンプルの特性と測定するエルビウム含有量の範囲に従って、適切な原子吸収分光計を選択します。
原子吸収分光計のパラメーターを調整します。測定する要素と機器モデルに従って、光源、アトマイザー、検出器などを含む原子吸収分光計のパラメーターを調整します。
エルビウム元素の吸光度を測定します。アトマイザーでテストするサンプルを配置し、光源を介して特定の波長の光放射を放出します。テストするエルビウム要素は、この光放射を吸収し、エネルギーレベルの遷移を生成します。エルビウム元素の吸光度は、検出器によって測定されます。
エルビウム要素の含有量を計算します。吸光度と標準曲線に基づいて、エルビウム要素の含有量を計算します。
科学的段階では、その神秘的でユニークな特性を備えたエルビウムは、人間の技術の探求と革新に素晴らしいタッチを加えました。地球の地殻の深さから、実験室でのハイテクアプリケーションまで、エルビウムの旅は、人類の要素の謎の絶え間ない追求を目撃しました。光学通信、レーザー技術、医学への応用は、私たちの生活により多くの可能性を注入し、かつてあいまいだった地域を覗き込むことができました。
エルビウムが光学系のクリスタルガラスを通って輝いているように、前方の未知の道を照らすために、それは科学殿堂の研究者のために知識の深byへの扉を開きます。エルビウムは、周期表の輝く星であるだけでなく、人類が科学技術のピークを登る強力なアシスタントでもあります。
今後数年間で、エルビウムの謎をより深く探求し、より驚くべきアプリケーションを掘り下げることができることを願っています。エルビウムの要素の物語は続き、将来の奇跡のエルビウムが科学段階で私たちを示すものを楽しみにしています。
詳細については、plsお問い合わせ下に :
WhatsApp&Tel:008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
投稿時間:11月21日 - 2024年