Биз элементтердин керемет дүйнөсүн изилдеп жатканда,эрбиумуникалдуу касиеттери жана потенциалдуу колдонуу баалуулугу менен биздин көңүлүбүздү бурат. Деңиздин тереңинен космоско чейин, заманбап электрондук аппараттардан жашыл энергетикалык технологияга чейин, колдонууэрбиумилим тармагында өзүнүн теңдешсиз баалуулугун көрсөтүү менен кеңейүүнү улантууда.
Эрбий 1843-жылы швед химиги Мосандер тарабынан иттрийди анализдөө жолу менен ачылган. Ал алгач эрбийдин оксиди деп атагантербий оксиди,ошондуктан алгачкы немис адабиятында тербий оксиди менен эрбий оксиди чаташтырылган.
Ал 1860-жылдан кийин гана оңдолгон. Ошол эле мезгилделантаначылган, Мосандер алгач ачылганды талдап, изилдегениттрий, жана 1842-жылы отчетун жарыялап, алгач ачылгандыгын тактаганиттрийбир эле элементтин оксиди эмес, үч элементтин оксиди болгон. Ал дагы эле алардын бирин иттрий деп атап, бирөөнү атаганэрбия(эрбия жер). Элемент белгиси катары коюлганEr. Бул иттрий рудасы биринчи жолу табылган жердин атынан, Швециянын Стокгольмдун жанындагы Иттер деген чакан шаарчанын атынан коюлган. Эрбий жана башка эки элементтин ачылышы,лантанжанаterbium, ачылышына экинчи эшикти ачтысейрек кездешүүчү жер элементтери, бул сейрек кездешүүчү элементтердин ачылышынын экинчи этабы. Алардын ачылышы сейрек кездешүүчү элементтердин ичинен кийинки үчүнчүсүцерийжанаиттрий.
Бүгүн биз эрбийдин уникалдуу касиеттерин жана аны заманбап технологияда колдонууну тереңирээк түшүнүү үчүн биргелешип бул чалгындоо сапарына чыгабыз.
Эрбиум элементин колдонуу талаалары
1. Лазердик технология:Эрбиум элементи лазердик технологияда, өзгөчө катуу абалдагы лазерлерде кеңири колдонулат. Эрбиум иондору катуу абалдагы лазердик материалдарда толкун узундугу болжол менен 1,5 микрон болгон лазерлерди чыгара алат, бул була-оптикалык байланыш жана медициналык лазер хирургиясы сыяктуу тармактар үчүн чоң мааниге ээ.
2. Була-оптикалык байланыштар:Эрбиум элементи була-оптикалык байланышта иштөө үчүн талап кылынган толкун узундугун чыгара алгандыктан, була күчөткүчтөрүндө колдонулат. Бул оптикалык сигналдардын берүү аралыкты жана натыйжалуулугун жогорулатууга жана байланыш тармактарынын ишин жакшыртууга жардам берет.
3. Медициналык лазердик хирургия:Эрбиум лазерлери медицина тармагында, өзгөчө кыртыштарды кесүү жана коагуляция үчүн кеңири колдонулат. Анын толкун узундугун тандоо эрбиум лазерлерин эффективдүү сиңирүүгө жана офтальмологиялык хирургия сыяктуу жогорку тактыктагы лазердик хирургия үчүн колдонууга мүмкүндүк берет.
4. Магниттик материалдар жана магниттик-резонанстык томография (МРТ):Кээ бир магниттик материалдарга эрбийдин кошулушу алардын магниттик касиеттерин өзгөртө алат, бул аларды магниттик-резонанстык томографияда (MRI) маанилүү колдонууга айлантат. Эрбиум кошулган магниттик материалдар MRI сүрөттөрүнүн контрастын жакшыртуу үчүн колдонулушу мүмкүн.
5. Оптикалык күчөткүчтөр:Эрбий оптикалык күчөткүчтерде да колдонулат. Күчөткүчкө эрбий кошуу менен, оптикалык сигналдын күчүн жана берүү аралыкты жогорулатуу менен байланыш системасында пайда алууга болот.
6. Атомдук энергетика өнөр жайы:Эрбиум-167 изотопу жогорку нейтрон кесилишине ээ, ошондуктан ал атомдук энергетика тармагында нейтрондорду аныктоо жана өзөктүк реакторлорду башкаруу үчүн нейтрон булагы катары колдонулат.
7. Изилдөө жана лабораториялар:Эрбиум изилдөө жана лабораториялык колдонмолор үчүн лабораторияда уникалдуу детектор жана маркер катары колдонулат. Анын өзгөчө спектралдык касиеттери жана магниттик касиеттери илимий изилдөөдө маанилүү роль ойнойт.
Эрбиум заманбап илимде жана технологияда жана медицинада ажырагыс ролду ойнойт жана анын уникалдуу касиеттери ар кандай колдонмолор үчүн маанилүү колдоо көрсөтөт.
Эрбийдин физикалык касиеттери
Көрүнүш: Эрбий күмүш түстөгү ак, катуу металл.
Тыгыздыгы: Эрбийдин тыгыздыгы 9,066 г/см3. Бул эрбий салыштырмалуу тыгыз металл экенин көрсөтүп турат.
Эрбиум чекити: Эрбиумдун эрүү температурасы 1529 градус Цельсий (2784 градус Фаренгейт). Бул жогорку температурада эрбий катуу абалдан суюк абалга өтө алат дегенди билдирет.
Кайноо чекити: Эрбиумда 2,870 градус Цельсий (5,198 градус Фаренгейт) кайноо чекити бар. Бул эрбий жогорку температурада суюк абалдан газ абалына өтүүчү чекит.
Өткөргүчтүк: Эрбиум өткөргүч металлдардын бири жана жакшы электр өткөрүмдүүлүккө ээ.
Магнитизм: бөлмө температурасында эрбий ферромагниттик материал болуп саналат. Белгилүү бир температурадан төмөн ферромагнетизмди көрсөтөт, бирок жогорку температурада бул касиетин жоготот.
Магниттик учур: Эрбиум салыштырмалуу чоң магниттик моментке ээ, бул магниттик материалдарда жана магниттик колдонмолордо маанилүү.
Кристалл структурасы: бөлмө температурасында, эрбийдин кристаллдык түзүлүшү алты бурчтуу жакын пакеттөө болуп саналат. Бул түзүлүш катуу абалда анын касиеттерине таасир этет.
Жылуулук өткөргүчтүк: Эрбиум жылуулук өткөрүмдүүлүктө жакшы экенин көрсөтүп, жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ.
Радиоактивдүүлүк: Эрбиум өзү радиоактивдүү элемент эмес жана анын туруктуу изотоптору салыштырмалуу көп.
Спектралдык касиеттери: Эрбиум көрүнүүчү жана жакын инфракызыл спектрдик аймактарда белгилүү жутулуу жана эмиссия сызыктарын көрсөтөт, бул аны лазердик технологияда жана оптикалык колдонмолордо пайдалуу кылат.
Эрбиум элементинин физикалык касиеттери аны лазердик технологияда, оптикалык байланышта, медицинада жана башка илимий-техникалык тармактарда кеңири колдонууга мүмкүндүк берет.
Эрбийдин химиялык касиеттери
Химиялык белгиси: Эрбийдин химиялык белгиси Эр.
Кычкылдануу абалы: Эрбий адатта +3 кычкылдануу абалында болот, бул анын эң кеңири таралган кычкылдануу абалы. Кошулмаларда эрбий Er^3+ иондорун түзө алат.
Реактивдүүлүк: Эрбиум бөлмө температурасында салыштырмалуу туруктуу, бирок абада жай кычкылданат. Ал сууга жана кислоталарга жай реакция кылат, ошондуктан кээ бир колдонмолордо салыштырмалуу туруктуу бойдон кала алат.
Эрбиум: Эрбиум тиешелүү эрбий туздарын өндүрүү үчүн жалпы органикалык эмес кислоталарда эрийт.
Кычкылтек менен реакция: Эрбиум кычкылтек менен реакцияга кирип, негизинен оксиддерди пайда кылат.Er2O3 (эрбий диоксиди). Бул көбүнчө керамикалык глазурь жана башка колдонмолордо колдонулган роза-кызыл катуу зат.
Галогендер менен реакция: Эрбий галогендер менен реакцияга кирип, тиешелүү галогениддерди пайда кыла алат, мисалыэрбиум фториди (ErF3), эрбий хлориди (ErCl3), жана башкалар.
Күкүрт менен реакция: Эрбий күкүрт менен реакцияга кирип, сульфиддерди пайда кылат, мисалыэрбий сульфиди (Er2S3).
Азот менен реакция: Эрбий азот менен реакцияга кирип, пайда болотэрбий нитриди (ErN).
Комплекстер: Эрбиум ар кандай комплекстерди түзөт, өзгөчө металлорганикалык химияда. Бул комплекстердин катализ жана башка тармактарда колдонуу мааниси бар.
Туруктуу изотоптор: Эрбийдин бир нече туруктуу изотоптору бар, алардын ичинен эң кеңири тараганы Эр-166. Мындан тышкары, эрбийдин кээ бир радиоактивдүү изотоптору бар, бирок алардын салыштырмалуу көптүгү аз.
Эрбиум элементинин химиялык касиеттери аны көптөгөн жогорку технологиялык колдонмолордун маанилүү компоненти кылып, анын ар түрдүү тармактарда ар тараптуулугун көрсөтөт.
Эрбийдин биологиялык касиеттери
Эрбиум организмдерде салыштырмалуу аз биологиялык касиеттерге ээ, бирок кээ бир изилдөөлөр ал белгилүү шарттарда кээ бир биологиялык процесстерге катыша аларын көрсөттү.
Биологиялык жеткиликтүүлүгү: Эрбиум көптөгөн организмдер үчүн микроэлемент болуп саналат, бирок анын организмдердеги биожеткиликтүүлүгү салыштырмалуу төмөн.Лантаниондор организмдер тарабынан сиңирилиши жана колдонулушу кыйын, ошондуктан алар организмдерде сейрек маанилүү роль ойношот.
Уулуулугу: Эрбиум, айрыкча, башка сейрек кездешүүчү элементтерге салыштырмалуу, негизинен, аз уулуулугу бар деп эсептелет. Эрбиум бирикмелери белгилүү бир концентрацияда салыштырмалуу зыянсыз деп эсептелет. Бирок лантан иондорунун жогорку концентрациясы организмдерге зыяндуу таасирин тийгизиши мүмкүн, мисалы, клетканын бузулушу жана физиологиялык функцияларга кийлигишүүсү.
Биологиялык катышуу: Эрбиум организмдерде салыштырмалуу аз функцияларга ээ болсо да, кээ бир изилдөөлөр ал кээ бир биологиялык процесстерге катыша аларын көрсөттү. Мисалы, кээ бир изилдөөлөр эрбиум өсүмдүктөрдүн өсүшүнө жана гүлдөөсүнө көмөк көрсөтүүдө белгилүү бир ролду ойной аларын көрсөттү.
Медициналык колдонмолор: Эрбиум жана анын кошулмалары медицина тармагында да белгилүү бир колдонмолорго ээ. Мисалы, эрбий кээ бир радионуклиддерди дарылоодо, ичеги-карын жолдоруна контраст агенти катары жана айрым дары-дармектерге көмөкчү кошумча катары колдонулушу мүмкүн. Медициналык сүрөттөөдө эрбиум кошулмалары кээде контраст агенттери катары колдонулат.
Организмдеги мазмун: Эрбиум табиятта аз санда болот, ошондуктан анын мазмуну көпчүлүк организмдерде салыштырмалуу төмөн. Кээ бир изилдөөлөрдө кээ бир микроорганизмдер жана өсүмдүктөр эрбийди сиңирип, топтой ала тургандыгы аныкталган.
Белгилей кетсек, эрбий адамдын организми үчүн маанилүү элемент эмес, ошондуктан анын биологиялык функцияларын түшүнүү дагы эле салыштырмалуу чектелген. Азыркы учурда, эрбиумдун негизги колдонмолору дагы эле биология тармагында эмес, материал таануу, оптика жана медицина сыяктуу техникалык тармактарда топтолгон.
Эрбийди казып алуу жана өндүрүү
Эрбиум жаратылышта салыштырмалуу сейрек кездешүүчү сейрек кездешүүчү элемент.
1. Жер кыртышында болушу: Эрбиум жер кыртышында бар, бирок анын курамы салыштырмалуу аз. Анын орточо мазмуну болжол менен 0,3 мг/кг. Эрбиум негизинен башка сейрек кездешүүчү элементтер менен бирге руда түрүндө болот.
2. Рудаларда таралышы: Эрбиум негизинен руда түрүндө болот. Кадимки кендерге иттрий эрбий рудасы, эрбий алюминий ташы, эрбий калий ташы ж. Эрбиум көбүнчө үч валенттүү формада болот.
3. Негизги өндүрүш өлкөлөрү: Эрбиум өндүрүүнүн негизги өлкөлөрүнө Кытай, АКШ, Австралия, Бразилия ж.б. кирет. Бул өлкөлөр сейрек кездешүүчү элементтерди өндүрүүдө маанилүү роль ойнойт.
4. Экстракция ыкмасы: Эрбиум, адатта, сейрек кездешүүчү элементтерди казып алуу процесси аркылуу рудалардан алынат. Бул эрбийди бөлүү жана тазалоо үчүн бир катар химиялык жана эритүүчү кадамдарды камтыйт.
5. Башка элементтер менен байланышы: Эрбиум башка сейрек кездешүүчү элементтерге окшош касиеттерге ээ, ошондуктан казып алуу жана бөлүү процессинде көп учурда башка сейрек кездешүүчү элементтер менен бирге жашоону жана өз ара таасирин эске алуу зарыл.
6. Колдонуу аймактары: Эрбиум илим жана технология тармагында, өзгөчө оптикалык байланышта, лазердик технологияда жана медициналык сүрөттөөдө кеңири колдонулат. Айнектеги чагылууга каршы касиеттеринен улам эрбий оптикалык айнекти даярдоодо да колдонулат.
Эрбиум жер кыртышында салыштырмалуу сейрек кездешсе да, кээ бир жогорку технологиялык колдонмолордо анын уникалдуу касиеттеринен улам, ага болгон суроо-талап акырындык менен өсүп, натыйжада тоо-кен казып алуу жана кайра иштетүү технологиялары үзгүлтүксүз өнүгүп, өркүндөтүлүп жатат.
Erbium үчүн жалпы аныктоо ыкмалары
Эрбийди аныктоо ыкмалары, адатта, аналитикалык химия ыкмаларын камтыйт. Төмөндө кээ бир кеңири колдонулган эрбиум аныктоо ыкмаларына толук киришүү болуп саналат:
1. Атомдук абсорбциялык спектрометрия (AAS): AAS үлгүдөгү металл элементтеринин мазмунун аныктоо үчүн ылайыктуу көп колдонулган сандык талдоо ыкмасы. AASте үлгү атомизацияланат жана белгилүү бир толкун узундуктагы жарык шооласы аркылуу өткөрүлөт жана элементтин концентрациясын аныктоо үчүн үлгүгө сиңген жарыктын интенсивдүүлүгү аныкталат.
2. Индуктивдүү туташкан плазмалык оптикалык эмиссия спектрометриясы (ICP-OES): ICP-OES – көп элементтүү талдоо үчүн ылайыктуу өтө сезгич аналитикалык ыкма. ICP-OESде үлгү спектрди чыгаруу үчүн үлгүдөгү атомдорду козгогон жогорку температурадагы плазманы пайда кылуу үчүн индуктивдүү туташкан плазмадан өтөт. Чыгарылган жарыктын толкун узундугун жана интенсивдүүлүгүн аныктоо менен үлгүдөгү ар бир элементтин концентрациясын аныктоого болот.
3. Масс-спектрометрия (ICP-MS): ICP-MS индуктивдүү кошулган плазманы генерациялоону масс-спектрометриянын жогорку резолюциясы менен айкалыштырат жана өтө төмөн концентрацияларда элементардык анализ үчүн колдонулушу мүмкүн. ICP-MSте үлгү бууланып, иондолуп, андан кийин ар бир элементтин масса спектрин алуу үчүн масс-спектрометр аркылуу аныкталат, ошону менен анын концентрациясын аныктайт.
4. Флуоресценттик спектроскопия: Флуоресценция спектроскопиясы үлгүдөгү эрбий элементин дүүлүктүрүү жана чыгарылган флуоресценттик сигналды өлчөө жолу менен концентрацияны аныктайт. Бул ыкма сейрек кездешүүчү элементтерди байкоо үчүн өзгөчө натыйжалуу.
5. Хроматография: Хроматография эрбий кошулмаларын бөлүү жана аныктоо үчүн колдонулушу мүмкүн. Мисалы, ион алмашуу хроматографиясы жана тескери фазадагы суюк хроматография экөө тең эрбий анализине колдонулушу мүмкүн.
Бул ыкмалар, адатта, лабораториялык чөйрөдө аткарылышы керек жана заманбап аспаптарды жана жабдууларды колдонууну талап кылат. Тиешелүү аныктоо ыкмасын тандоо, адатта, үлгүнүн мүнөзүнө, талап кылынган сезгичтигине, резолюцияга жана лабораториялык жабдуулардын болушуна жараша болот.
Эрбий элементин өлчөө үчүн атомдук абсорбциялык методдун өзгөчө колдонулушу
Элементтерди өлчөөдө атомдук абсорбция ыкмасы жогорку тактыкка жана сезгичтикке ээ жана элементтердин химиялык касиеттерин, составын жана курамын изилдөө үчүн эффективдүү каражат берет.
Андан кийин, биз эрбий элементинин мазмунун өлчөө үчүн атомдук абсорбция ыкмасын колдонобуз. конкреттүү кадамдар болуп төмөнкүлөр саналат:
Биринчиден, ал эрбий элементин камтыган үлгүсүн даярдоо зарыл. Үлгү катуу, суюк же газ болушу мүмкүн. Катуу үлгүлөр үчүн, адатта, кийинки атомизация процесси үчүн аларды эритүү же эритүү зарыл.
Ылайыктуу атомдук абсорбциялык спектрометрди тандаңыз. Өлчөнө турган үлгүнүн касиеттерине жана өлчөнө турган эрбий мазмунунун диапазонуна ылайык, ылайыктуу атомдук абсорбциялык спектрометрди тандаңыз.
Атомдук абсорбциялык спектрометрдин параметрлерин тууралоо. Өлчөнө турган элементке жана прибордун моделине ылайык, атомдук абсорбциялык спектрометрдин, анын ичинде жарык булагы, атомизатор, детектор ж.б. параметрлерин тууралаңыз.
Эрбий элементинин абсорбентин өлчөө. Сыноо үчүн үлгүнү атомизаторго салыңыз жана жарык булагы аркылуу белгилүү бир толкун узундуктагы жарык нурун чыгарыңыз. Текшере турган эрбий элементи бул жарык нурлануусун өзүнө сиңирип, энергия деңгээлинин өтүүсүн жаратат. Эрбий элементинин абсорбенциясы детектор тарабынан өлчөнөт.
Эрбиум элементинин курамын эсептегиле. Абсорбенция жана стандарттык ийри сызыктын негизинде эрбий элементинин мазмунун эсептеңиз.
Илимий сахнада эрбиум өзүнүн сырдуу жана кайталангыс касиеттери менен адамдын технологиялык чалгындоосуна жана инновацияларына эң сонун таасир берди. Жер кыртышынын тереңдигинен баштап лабораториядагы жогорку технологиялык колдонууга чейин эрбийдин сапары адамзаттын элементтин сырын тынымсыз издегендигине күбө болду. Анын оптикалык байланышта, лазердик технологияда жана медицинада колдонулушу биздин жашообузга көбүрөөк мүмкүнчүлүктөрдү киргизип, мурда көмүскө болгон аймактарга көз чаптырууга мүмкүнчүлүк берди.
Эрбиум алдыдагы белгисиз жолду жарык кылуу үчүн оптикадагы кристалл айнек кесиминен жаркырап өткөндөй эле, илим залындагы изилдөөчүлөр үчүн билимдин туңгуюгуна эшик ачат. Эрбиум мезгилдик таблицадагы жаркыраган жылдыз гана эмес, ошондой эле адамзаттын илим менен техниканын чокусуна чыгууга кубаттуу жардамчысы.
Келечектеги жылдарда биз эрбиумдун сырын тереңирээк изилдеп, укмуштуудай тиркемелерди казып алабыз деп үмүттөнөм, ошентип бул "элемент жылдызы" адамзаттын өнүгүү жолунда жаркырап, алдыга карай жолду жарык кыла берет. Эрбиум элементинин окуясы уланууда жана биз илимий сахнада эрбиум бизге кандай кереметтерди көрсөтөрүн чыдамсыздык менен күтүп жатабыз.
Көбүрөөк маалымат алуу үчүн plsбиз менен байланышыңызтөмөндө:
Whatsapp&тел:008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Посттун убактысы: Ноябр-21-2024