logo

logo

التقانات الصناعية | الإربيوم

اربيوم

Erbium - Erbium



الإربيوم

 

خواصه الفيزيائية، وجوده في الطبيعة واستحصاله

خواصه الكيميائية وأهم مركباته

 

 

الإربيوم  Erbium عنصر كيميائي من زمرة اللانتانات، له الرمز Er والعدد الذري 68. اكتشفه الكيميائي السويدي موزاندر  Mosander عام 1843. يصل تركيزه في القشرة الأرضية إلى 2.8 مليغرام/كيلو غرام و 0.9 نانو غرام/لتر من مياه البحار. وهذا ما يجعل ترتيبه العنصر الخامس والأربعين من حيث الوفرة في القشرة الأرضية.

خواصه الفيزيائية، وجوده في الطبيعة واستحصاله

هو معدن صلب، لونه أبيض فضي، وزنه الذري167.26. درجة انصهاره 1497س ْ، وكتلته الحجمية 9.051 غ/سم3. لا يوجد حرّاً في الطبيعة -مثل غيره من الأتربة النادرة- وإنما يصادف متحداً مع عناصر أخرى في فلزات  minerals المونازيت  monazite والكزينوتايم  xenotime  واليوكزينيت   euxenite، ووُجد حديثاً في صلصالات امتزاز (ادمصاص)  adsorption الإيونات في جنوبي الصين. وهو يرتبط مع عناصر ترابية نادرة أخرى في فلزات مثل الغادولينيت  gadolinite. كان يستحصل سابقاً بالتبلور المجزّأ  fractional crystallization، أمّا الآن فيُستحصل تجاريّاً باستعمال تقنيات التبادل الإيوني  ion-exchange techniques. 

خواصه الكيميائية وأهم مركباته

يمتاز الإربيوم بالتكافؤ الثلاثي، ويفقد الإربيوم بريقه ببطء في الهواء ويحترق بسهولة ليعطي أكسيد الإربيوم  (III):

 4 Er +3O2       2Er2O3

وهو معدن نشيط كيميائياً، يتميز بكمون إرجاع مرتفع، يساوي (2.31- ڤولط). يتفاعل ببطء مع الماء البارد وبسرعة كبيرة مع الماء الساخن ليعطي هدروكسيد الإربيوم:

2 Er(s) + 6H2O(l)    2Er(OH)3(aq) + 3H2(g)

يتفاعل معدن الإربيوم مع الهالوجينات كلها وفق المعادلة العامة التالية:

2 Er(s) +3X2(g)    2ErX3(s)

ErF3   زهري، أما  ErCl3، و ErBr3، و  ErI3 فذات لون بنفسجي. يذوب الإربيوم بسهولة في حمض الكبريت ويعطي محاليل تحوي إيونات  Er(III) مميهة:

 

2  Er (s) + 3H2SO4(aq)     

  2Er3+ (aq) +3SO42- (aq) + 3H2(g)

يمكن الحصول على هذا المعدن مخبريّاً بإرجاع فلوريد الإربيوم  ErF3 بالكلسيوم، أوبإرجاع أكسيده  Er2O3  باللانتانوم  La عند درجات حرارة عالية. ومن مركباته الشائعة:

- نترات الإربيوم المائي :Er(NO3)3.5H2O هي بلورات زهرية قابلة للانحلال بالماء والكحول والأستون، ويمكن أن تنفجر عند التسخين أو الرَّج.

- حمّاضات الإربيوم المائي Er2(C2O4)3.10H2O: هي مسحوق أحمر يتفكك عند  575 س ْ ، وتُستعمل لفصل الإربيوم عن بقية المعادن.

- أكسيد الإربيوم Er2O3: هو مسحوق زهري، لا ينحل في الماء. ويُستعمل -نظراً للونه الزهري- مادةً ملوّنة للزجاج والزركونيا والبورسلين. يُستعمل هذا الزجاج عادة في صنع النظارات الشمسية والجواهر المقلدة.

يستفاد من إيونات (شوارد) الإربيوم Er3+ ذات اللون الزهري؛ والتي تتمتع بخاصة التألق الضوئي optical fluorescence في بعض التطبيقات الليزرية. ويُستعمل الزجاج أو البلورات المشوبة بالإربيوم أوساط تضخيم بصرية optical amplification media، إذ تُضخّ شوارد الإربيوم  (III) ضوئياً عند 980 نانومتراً أو 1480 نانومتراً تقريباً ثمّ تصدر إصداراً محثوثاً  stimulated emission عند طول 1530 نانومتراً.

ومن الاستعمالات الأخرى للإربيوم استعماله مرشحاً في التصوير الضوئي. وتستعمل قضبانه أيضاً للتحكم بامتصاص النترونات في التطبيقات النووية. وعندما يُضاف إلى الفاناديوم لتشكيل خليطة معه فإنه يُخفّض من قساوتها ويحسّن قابليتها للشغل. ويستفاد من إضافته إلى زجاج السيليكا في صنع ألياف ضوئية ذات تطبيقات واسعة في الاتصالات البصرية.

 

يُمن الأتاسي

 

 

مراجع للاستزادة:

- F. A. Cotton and G. Wilkinson, Advanced Inorganic Chemistry, Wiley Interscience Publication, 1988.

- McGraw- Hill Dictionary of Scientific and Technical Terms, 1989.

- Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley Interscience Publication, 1995.

 




التصنيف : التقانات الصناعية
النوع : التقانات الصناعية
المجلد: المجلد الأول
رقم الصفحة ضمن المجلد : 494
مستقل

البحوث الأكثر قراءة

للحصول على اخبار الموسوعة

عدد الزوار حاليا : 67
الكل : 2923575
اليوم : 3936

الأرضيات

 الأرضيات مواد إكساء الأرضيات الأرضيات الخشبية الأرضيات الخاصة طلاءات الأرضيات الصناعية البيتونية طلاءات أرضيات الملاعب الأرضيات floors هي العناصر الإنشائية الأفقية الموجودة على مستوى سطح الأرض أو الفاصلة بين طابقين في الأبنية الطابقية. تمتاز الأرضيات الواقعة على مستوى سطح الأرض بإمكان استنادها إلى الأرض مباشرة، أما الأرضيات الفاصلة بين طابقين فلا بد من أن تكون مستندة إلى الجدران أو إلى العناصر الإنشائية الأخرى مثل الجسور والأعمدة. تُقسم نماذج الأرضيات من حيث توضعها في المباني إلى نموذجين: هما الأرضيات الصلبة والمعلقة. فالأرضيات الصلبة يمكن...

المزيد »

المجلدات الصادرة عن موسوعة التقانة :