Элементүүдийн гайхамшигт ертөнцийг судлах явцад бидэрбиумөвөрмөц шинж чанар, боломжит хэрэглээний үнэ цэнээр бидний анхаарлыг татдаг. Далайн гүнээс сансар огторгуйд орчин үеийн электрон төхөөрөмжөөс ногоон эрчим хүчний технологи, хэрэглэээрбиумшинжлэх ухааны салбарт өөрийн зүйрлэшгүй үнэ цэнийг харуулж өргөжин тэлж байна.
Эрбиумыг Шведийн химич Мосандер 1843 онд иттриумд шинжилгээ хийх замаар нээжээ. Тэрээр анх эрбийн ислийг нэрлэсэнтербийн исэл,Тиймээс Германы эхэн үеийн уран зохиолд тербийн исэл ба эрбийн оксидыг андуурч байжээ.
1860 оноос хойш л засч залруулсан. Яг тэр үедлантаннээсэн, Мосандер анх нээсэн зүйлд дүн шинжилгээ хийж, судалжээиттриум, мөн 1842 онд тайлан нийтэлж, анх нээсэн гэдгийг тодруулсаниттриумнэг элементийн исэл биш, харин гурван элементийн исэл байсан. Тэр нэгийг нь иттри гэж нэрлээд нэгийг нь нэрлэсэн хэвээрэрби(эрбиум дэлхий). Элементийн тэмдгийг дараах байдлаар тохируулсанEr. Энэ нь Шведийн Стокгольм хотын ойролцоох Иттер хэмээх жижиг хот болох иттриумын хүдрийг анх нээсэн газрын нэрээр нэрлэгдсэн юм. Эрби болон бусад хоёр элементийн нээлт,лантанболонтербиум, -ийн нээлтийн хоёр дахь хаалгыг нээж өгсөнгазрын ховор элемент, энэ нь газрын ховор элементийн нээлтийн хоёр дахь үе шат юм. Тэдний нээлт бол газрын ховор элементийн дараа орох гурав дахь нь юмцериумболониттриум.
Өнөөдөр бид эрбиумын өвөрмөц шинж чанар, орчин үеийн технологид хэрхэн хэрэглэгдэх талаар илүү гүнзгий ойлголттой болохын тулд энэхүү хайгуулын аялалд хамтдаа гарна.
Эрбиум элементийн хэрэглээний талбарууд
1. Лазер технологи:Эрби элементийг лазер технологид, ялангуяа хатуу төлөвт лазерт өргөн ашигладаг. Эрбиум ионууд нь хатуу төлөвт лазерын материалд 1.5 микрон орчим долгионы урттай лазер үүсгэж чаддаг бөгөөд энэ нь шилэн кабелийн холбоо, эмнэлгийн лазер мэс засал зэрэг салбарт ихээхэн ач холбогдолтой юм.
2. Шилэн кабель холбоо:Эрбиум элемент нь шилэн кабелийн холбоонд ажиллахад шаардагдах долгионы уртыг гаргаж чаддаг тул шилэн өсгөгчид ашигладаг. Энэ нь дамжуулах зай, оптик дохионы үр ашгийг нэмэгдүүлэх, холбооны сүлжээний гүйцэтгэлийг сайжруулахад тусалдаг.
3. Эмнэлгийн лазер мэс засал:Эрбиум лазерыг анагаах ухаанд, ялангуяа эдийг зүсэх, бүлэгнүүлэхэд өргөн ашигладаг. Түүний долгионы уртыг сонгох нь эрбиум лазерыг үр дүнтэй шингээж, нүдний мэс засал гэх мэт өндөр нарийвчлалтай лазер мэс засалд ашиглах боломжийг олгодог.
4. Соронзон материал ба соронзон резонансын дүрслэл (MRI):Зарим соронзон материалд эрби нэмсэнээр соронзон шинж чанар нь өөрчлөгдөж, соронзон резонансын дүрслэлд (MRI) чухал хэрэглээ болдог. MRI зургийн тодосгогчийг сайжруулахын тулд эрби нэмсэн соронзон материалыг ашиглаж болно.
5. Оптик өсгөгч:Эрбиумыг мөн оптик өсгөгчид ашигладаг. Өсгөгч дээр erbium нэмснээр оптик дохионы хүч чадал, дамжуулах зайг нэмэгдүүлж, холбооны системд ашиг олох боломжтой.
6. Цөмийн эрчим хүчний үйлдвэрлэл:Эрбиум-167 изотоп нь өндөр нейтроны хөндлөн огтлолтой тул цөмийн эрчим хүчний салбарт нейтрон илрүүлэх, цөмийн реакторыг удирдахад нейтроны эх үүсвэр болгон ашигладаг.
7. Судалгаа, лаборатори:Эрбиум нь судалгаа, лабораторийн хэрэглээнд зориулж лабораторид өвөрмөц детектор, маркер болгон ашигладаг. Түүний тусгай спектрийн шинж чанар, соронзон шинж чанар нь шинжлэх ухааны судалгаанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Эрбиум нь орчин үеийн шинжлэх ухаан, технологи, анагаах ухаанд зайлшгүй чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд түүний өвөрмөц шинж чанар нь янз бүрийн хэрэглээнд чухал дэмжлэг болдог.
Эрбиумын физик шинж чанарууд
Гадаад төрх: Эрбиум нь мөнгөлөг цагаан, цул металл юм.
Нягт: Эрбиум нь ойролцоогоор 9.066 г/см3 нягттай. Энэ нь эрби нь харьцангуй нягт металл гэдгийг харуулж байна.
Хайлах цэг: Эрбиумын хайлах цэг нь Цельсийн 1529 хэм (Фаренгейтийн 2784 хэм) юм. Энэ нь өндөр температурт эрби нь хатуу төлөвөөс шингэн төлөвт шилжиж болно гэсэн үг юм.
Буцлах цэг: Эрбиум нь 2870 хэм (Фаренгейтийн 5198 хэм) буцлах цэгтэй. Энэ нь өндөр температурт эрби нь шингэн төлөвөөс хийн төлөвт шилжих үе юм.
Дамжуулах чадвар: Эрбиум нь цахилгаан дамжуулалт сайтай, дамжуулагч металлуудын нэг юм.
Соронзон байдал: Өрөөний температурт эрби нь ферросоронзон материал юм. Энэ нь тодорхой температураас доош ферромагнетизмыг харуулдаг боловч өндөр температурт энэ шинж чанараа алддаг.
Соронзон момент: Эрби нь харьцангуй том соронзон моменттэй тул соронзон материал болон соронзон хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой.
Кристал бүтэц: Өрөөний температурт эрбийн болор бүтэц нь хамгийн ойрхон зургаан өнцөгт савлагаатай байдаг. Энэ бүтэц нь хатуу төлөвт түүний шинж чанарт нөлөөлдөг.
Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр: Эрбиум нь өндөр дулаан дамжуулалттай бөгөөд энэ нь дулаан дамжилтын хувьд сайн ажилладаг болохыг харуулж байна.
Цацраг идэвхит: Эрби нь өөрөө цацраг идэвхт элемент биш бөгөөд түүний тогтвортой изотопууд харьцангуй элбэг байдаг.
Спектрийн шинж чанарууд: Эрбиум нь харагдахуйц болон хэт улаан туяаны спектрийн бүсэд тодорхой шингээлт ба ялгаралтын шугамыг харуулдаг бөгөөд энэ нь лазер технологи болон оптик хэрэглээнд ашигтай болгодог.
Эрби элементийн физик шинж чанар нь түүнийг лазер технологи, оптик холбоо, анагаах ухаан болон бусад шинжлэх ухаан, технологийн салбарт өргөнөөр ашигладаг.
Эрбиумын химийн шинж чанар
Химийн тэмдэг: Эрбийн химийн тэмдэг нь Эр.
Исэлдэлтийн төлөв: Эрбиум нь ихэвчлэн +3 исэлдэлтийн төлөвт байдаг бөгөөд энэ нь исэлдэлтийн хамгийн түгээмэл төлөв юм. Нэгдлүүдэд эрби нь Er^3+ ион үүсгэдэг.
Урвалын чадвар: Эрбиум нь өрөөний температурт харьцангуй тогтвортой боловч агаарт аажмаар исэлддэг. Энэ нь ус болон хүчилд удаан урвалд ордог тул зарим хэрэглээнд харьцангуй тогтвортой байж чаддаг.
Уусах чадвар: Эрби нь нийтлэг органик бус хүчилд уусаж, харгалзах эрбийн давсыг үүсгэдэг.
Хүчилтөрөгчтэй урвалд орох: Эрбиум нь хүчилтөрөгчтэй урвалд орж исэл үүсгэдэг.Er2O3 (эрбийн давхар исэл). Энэ нь керамик паалан болон бусад хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг сарнай-улаан хатуу бодис юм.
Галогентэй урвалд орох: Эрби нь галогентэй урвалд орж харгалзах галогенид үүсгэдэгэрбиум фтор (ErF3), эрбийн хлорид (ErCl3) гэх мэт.
Хүхэртэй урвал: Эрби нь хүхэртэй урвалд орж сульфид үүсгэдэгэрбийн сульфид (Er2S3).
Азоттой урвалд орох: Эрби нь азоттой урвалд орж үүснээрбийн нитрид (ErN).
Цогцолборууд: Эрби нь төрөл бүрийн цогцолбор үүсгэдэг, ялангуяа органик металлын химийн хувьд. Эдгээр цогцолборууд нь катализ болон бусад салбарт хэрэглээний ач холбогдолтой байдаг.
Тогтвортой изотопууд: Эрби нь олон тогтвортой изотопуудтай бөгөөд хамгийн элбэг нь Er-166 юм. Үүнээс гадна, эрби нь зарим цацраг идэвхт изотопуудтай боловч харьцангуй элбэг дэлбэг байдал нь бага байдаг.
Эрбиум элементийн химийн шинж чанар нь түүнийг өндөр технологийн олон хэрэглээний чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болгож, янз бүрийн салбарт олон талт байдлыг харуулдаг.
Эрбиумын биологийн шинж чанар
Эрбиум нь организмд харьцангуй бага биологийн шинж чанартай байдаг боловч зарим судалгаагаар энэ нь тодорхой нөхцөлд зарим биологийн процесст оролцож болохыг харуулсан.
Биологийн хүртээмж: Эрби нь олон организмын ул мөр элемент боловч организмд био хүртээмж нь харьцангуй бага байдаг.Лантанионууд нь организмд шингэж, хэрэглэхэд хэцүү байдаг тул тэдгээр нь организмд чухал үүрэг гүйцэтгэдэггүй.
Хорт чанар: Эрбиум нь бусад газрын ховор элементтэй харьцуулахад хоруу чанар багатай байдаг. Эрбийн нэгдлүүдийг тодорхой концентрацид харьцангуй хор хөнөөлгүй гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч лантан ионуудын өндөр агууламж нь эсийг гэмтээх, физиологийн үйл ажиллагаанд саад учруулах зэрэг организмд хортой нөлөө үзүүлдэг.
Биологийн оролцоо: Хэдийгээр эрбиум нь организмд харьцангуй цөөн үүрэг гүйцэтгэдэг ч зарим судалгаагаар биологийн тодорхой үйл явцад оролцдог болохыг харуулсан. Жишээлбэл, зарим судалгаагаар эрбиум нь ургамлын өсөлт, цэцэглэлтийг дэмжихэд тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг харуулсан.
Эмнэлгийн хэрэглээ: Эрбиум ба түүний нэгдлүүд нь эмнэлгийн салбарт тодорхой хэрэглээтэй байдаг. Жишээлбэл, erbium нь зарим цацраг идэвхт бодисыг эмчлэхэд, ходоод гэдэсний замд тодосгогч бодис болгон, зарим эмэнд туслах нэмэлт болгон ашиглаж болно. Эмнэлгийн дүрслэлд заримдаа эрбийн нэгдлүүдийг тодосгогч бодис болгон ашигладаг.
Бие дэх агууламж: Эрбиум нь байгальд бага хэмжээгээр агуулагддаг тул ихэнх организмд агуулагдах агууламж харьцангуй бага байдаг. Зарим судалгаагаар зарим бичил биетэн, ургамал нь эрбиумыг шингээж, хуримтлуулах чадвартай болохыг тогтоожээ.
Эрби нь хүний биед зайлшгүй шаардлагатай элемент биш тул түүний биологийн үйл ажиллагааны талаархи ойлголт харьцангуй хязгаарлагдмал хэвээр байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. Одоогийн байдлаар эрбиумын гол хэрэглээ нь биологийн салбараас илүүтэй материал судлал, оптик, анагаах ухаан зэрэг техникийн салбарт төвлөрсөн хэвээр байна.
Эрбиумын олборлолт, үйлдвэрлэл
Эрбиум нь байгальд харьцангуй ховор байдаг газрын ховор элемент юм.
1. Дэлхийн царцдас дахь оршихуй: Эрбиум нь газрын гадаргад байдаг боловч түүний агууламж харьцангуй бага байдаг. Түүний дундаж агууламж ойролцоогоор 0.3 мг/кг байна. Эрбиум нь газрын ховор элементийн хамт хүдэр хэлбэрээр голчлон оршдог.
2. Хүдэрт тархалт: Эрбиум нь ихэвчлэн хүдэр хэлбэрээр байдаг. Түгээмэл хүдэрт иттриум эрбийн хүдэр, эрбийн хөнгөн цагаан чулуу, эрбийн калийн чулуу гэх мэт орно.Эдгээр хүдэр нь ихэвчлэн газрын ховор элементийг нэгэн зэрэг агуулж байдаг. Эрбиум нь ихэвчлэн гурвалсан хэлбэрээр байдаг.
3. Үйлдвэрлэлийн томоохон орнууд: Эрбиумын үйлдвэрлэлийн томоохон орнуудад Хятад, АНУ, Австрали, Бразил зэрэг орно.Эдгээр улс газрын ховор элементийн үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
4. Олборлох арга: Эрбиумыг ихэвчлэн газрын ховор элементийг олборлох аргаар хүдрээс гаргаж авдаг. Энэ нь эрбиумыг ялгах, цэвэршүүлэх хэд хэдэн химийн болон хайлуулах үе шатуудыг хамарна.
5. Бусад элементүүдтэй харьцах харьцаа: Эрби нь бусад газрын ховор элементтэй ижил шинж чанартай байдаг тул олборлох, ялгах явцад бусад ховор элементтэй зэрэгцэн орших, харилцан нөлөөллийг авч үзэх шаардлагатай байдаг.
6. Хэрэглэх талбар: Эрбиум нь шинжлэх ухаан, технологийн салбарт, ялангуяа оптик холбоо, лазер технологи, эмнэлгийн дүрслэлд өргөн хэрэглэгддэг. Шилэн дэх тусгалын эсрэг шинж чанартай тул эрбиумыг мөн оптик шил бэлтгэхэд ашигладаг.
Эрбиум нь дэлхийн царцдасын хувьд харьцангуй ховор боловч өндөр технологийн зарим хэрэглээнд өвөрмөц шинж чанартай тул түүний эрэлт хэрэгцээ аажмаар нэмэгдэж, үүний үр дүнд олборлолт, боловсруулалтын холбогдох технологиуд тасралтгүй хөгжиж, боловсронгуй болсон.
Эрбиумыг илрүүлэх нийтлэг аргууд
Эрби илрүүлэх аргууд нь ихэвчлэн аналитик химийн аргуудыг агуулдаг. Дараах нь зарим түгээмэл хэрэглэгддэг эрби илрүүлэх аргуудын дэлгэрэнгүй танилцуулга юм.
1. Атом шингээлтийн спектрометр (AAS): AAS нь дээж дэх металлын элементийн агуулгыг тодорхойлоход тохиромжтой, түгээмэл хэрэглэгддэг тоон шинжилгээний арга юм. AAS-д дээжийг атомжуулж, тодорхой долгионы урттай гэрлийн туяагаар дамжуулж, элементийн концентрацийг тодорхойлохын тулд дээжинд шингэсэн гэрлийн эрчмийг илрүүлдэг.
2. Индуктив хосолсон плазмын оптик ялгаруулалтын спектрометр (ICP-OES): ICP-OES нь олон элементийн шинжилгээнд тохиромжтой, өндөр мэдрэмжтэй аналитик арга юм. ICP-OES-д дээж нь индуктив хосолсон плазмаар дамжин өндөр температурт плазм үүсгэдэг бөгөөд энэ нь дээж дэх атомуудыг өдөөж спектр ялгаруулдаг. Ялгарсан гэрлийн долгионы урт, эрчмийг илрүүлэх замаар дээж дэх элемент бүрийн концентрацийг тодорхойлж болно.
3. Масс спектрометр (ICP-MS): ICP-MS нь индуктив хосолсон плазмыг масс спектрометрийн өндөр нарийвчлалтай хослуулсан бөгөөд маш бага концентрацитай элементийн шинжилгээнд ашиглаж болно. ICP-MS-д дээжийг ууршуулж, ионжуулж, дараа нь масс спектрометрээр илрүүлж, элемент бүрийн массын спектрийг гаргаж, улмаар түүний концентрацийг тодорхойлно.
4. Флуоресценцийн спектроскопи: Флуоресценцийн спектроскопи нь дээж дэх эрби элементийг өдөөж, ялгарах флюресценцийн дохиог хэмжих замаар концентрацийг тодорхойлно. Энэ арга нь газрын ховор элементийг илрүүлэхэд онцгой үр дүнтэй.
5. Хроматографи: Хроматографи нь эрбийн нэгдлүүдийг ялгах, илрүүлэхэд ашиглагддаг. Жишээлбэл, ион солилцооны хроматографи болон урвуу фазын шингэн хроматографийг хоёуланг нь эрбийн шинжилгээнд ашиглаж болно.
Эдгээр аргуудыг ихэвчлэн лабораторийн орчинд гүйцэтгэх шаардлагатай бөгөөд дэвшилтэт багаж, тоног төхөөрөмж ашиглахыг шаарддаг. Тохиромжтой илрүүлэх аргыг сонгох нь ихэвчлэн дээжийн шинж чанар, шаардлагатай мэдрэмж, нарийвчлал, лабораторийн тоног төхөөрөмжийн хүртээмж зэргээс шалтгаална.
Эрби элементийг хэмжих атомын шингээлтийн аргын тусгай хэрэглээ
Элементийн хэмжилтийн хувьд атом шингээлтийн арга нь өндөр нарийвчлал, мэдрэмжтэй бөгөөд химийн шинж чанар, нэгдлийн найрлага, элементүүдийн агуулгыг судлах үр дүнтэй арга хэрэгсэл болдог.
Дараа нь бид эрби элементийн агууламжийг хэмжихийн тулд атом шингээлтийн аргыг ашигладаг. Тодорхой алхамууд нь дараах байдалтай байна.
Нэгдүгээрт, erbium элемент агуулсан дээжийг бэлтгэх шаардлагатай. Дээж нь хатуу, шингэн эсвэл хий байж болно. Хатуу дээжийн хувьд ихэвчлэн дараагийн атомжуулах процесст тэдгээрийг уусгах эсвэл хайлуулах шаардлагатай байдаг.
Тохиромжтой атом шингээлтийн спектрометрийг сонго. Хэмжих дээжийн шинж чанар, эрбийн агууламжийн хязгаарын дагуу тохирох атом шингээлтийн спектрометрийг сонгоно.
Атом шингээлтийн спектрометрийн параметрүүдийг тохируулна. Хэмжих элемент болон багажийн загварын дагуу гэрлийн эх үүсвэр, атомчлагч, детектор гэх мэт атом шингээлтийн спектрометрийн параметрүүдийг тохируулна.
Эрби элементийн шингээлтийг хэмжинэ. Туршилт хийх дээжийг атомжуулагчид хийж, гэрлийн эх үүсвэрээр тодорхой долгионы урттай гэрлийн цацрагийг ялгаруулна. Туршилт хийх эрби элемент нь энэхүү гэрлийн цацрагийг шингээж, энергийн түвшний шилжилтийг бий болгоно. Эрби элементийн шингээлтийг детектороор хэмждэг.
Эрби элементийн агуулгыг тооцоол. Шингээлт ба стандарт муруй дээр үндэслэн эрби элементийн агуулгыг тооцоол.
Эрбиум нь шинжлэх ухааны тайзан дээр нууцлаг, өвөрмөц шинж чанараараа хүний технологийн хайгуул, инновацид гайхалтай өнгө нэмсэн. Дэлхийн царцдасын гүнээс эхлээд лабораторид өндөр технологийн хэрэглээ хүртэл эрбиумын аялал нь хүн төрөлхтөн элементийн нууцыг тасралтгүй эрэлхийлж байсны гэрч болсон. Үүнийг оптик харилцаа холбоо, лазер технологи, анагаах ухаанд ашиглах нь бидний амьдралд илүү их боломжийг нэвтрүүлж, урьд өмнө нь бүрхэг байсан хэсгүүдийг харах боломжийг бидэнд олгосон.
Эрбиум болор шилний зүсмэлийг оптикоор гэрэлтүүлж урдах үл мэдэгдэх замыг гэрэлтүүлдэгтэй адил шинжлэх ухааны танхим дахь судлаачдад мэдлэгийн ангалын үүдийг нээж өгдөг. Эрбиум нь үелэх системд гялалзах од төдийгүй хүн төрөлхтнийг шинжлэх ухаан, технологийн оргилд гарах хүчирхэг туслагч юм.
Ирэх жилүүдэд бид эрбиумын нууцыг илүү гүнзгий судалж, илүү гайхалтай хэрэглээг олж илрүүлж, энэхүү "элементийн од" нь хүн төрөлхтний хөгжлийн явцад гэрэлтэж, цаашдын замыг гэрэлтүүлэх болно гэдэгт найдаж байна. Эрбиум элементийн түүх үргэлжилсээр байгаа бөгөөд бид эрбиум шинжлэх ухааны тайзан дээр ирээдүйд ямар гайхамшгийг үзүүлэхийг тэсэн ядан хүлээж байна.
Дэлгэрэнгүй мэдээллийг plsбидэнтэй холбоо барина уудоор:
Whatsapp&тел:008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Шуудангийн цаг: 2024 оны 11-р сарын 21