Erbij, 68. element u periodnom sistemu elemenata.
Otkrićeerbijumpun je neočekivanih obrata. Godine 1787. u malom gradu Itbyju, 1,6 kilometara od Stockholma u Švedskoj, otkrivena je nova rijetka zemlja u crnom kamenu, nazvana itrijumska zemlja prema mjestu otkrića. Nakon Francuske revolucije, hemičar Mossander koristio je novo razvijenu tehnologiju za smanjenje elementarnihitrijumiz itrijumske zemlje. U tom trenutku, ljudi su shvatili da itrijumska zemlja nije "jedna komponenta" i pronašli su dva druga oksida: ružičasti se zoveerbijum oksid, a svijetloljubičasta se naziva terbijum oksid. Godine 1843. Mossander je otkrio erbijum iterbijum, ali nije vjerovao da su dvije pronađene supstance čiste i moguće pomiješane s drugim supstancama. U narednim decenijama, ljudi su postepeno otkrivali da u njemu zaista ima mnogo elemenata pomiješanih i postepeno su pronalazili i druge metalne elemente lantanoida osim erbija i terbija.
Proučavanje erbija nije išlo tako glatko kao njegovo otkriće. Iako je Maussand otkrio ružičasti erbijum oksid 1843. godine, tek 1934. godine čisti uzorci...erbijum metalsu ekstrahovani zahvaljujući stalnom poboljšanju metoda prečišćavanja. Zagrijavanjem i prečišćavanjemerbijum hloridi kalija, ljudi su postigli redukciju erbija metalnim kalijem. Uprkos tome, svojstva erbija su previše slična drugim lantanoidnim metalnim elementima, što je rezultiralo gotovo 50 godina stagnacije u srodnim istraživanjima, kao što su magnetizam, energija trenja i generiranje iskri. Do 1959. godine, primjenom posebne elektronske strukture 4f sloja atoma erbija u novim optičkim poljima, erbijum je privukao pažnju i razvijene su višestruke primjene erbija.
Erbij, srebrno-bijele boje, ima meku teksturu i pokazuje jak feromagnetizam samo blizu apsolutne nule. On je superprovodnik i polako se oksidira zrakom i vodom na sobnoj temperaturi.Erbijum oksidje ružičastocrvena boja koja se često koristi u industriji porculana i dobra je glazura. Erbij je koncentriran u vulkanskim stijenama i ima velika mineralna nalazišta u južnoj Kini.
Erbij ima izvanredna optička svojstva i može pretvoriti infracrveno zračenje u vidljivu svjetlost, što ga čini savršenim materijalom za izradu infracrvenih detektora i uređaja za noćno gledanje. Također je vješt alat u detekciji fotona, sposoban za kontinuiranu apsorpciju fotona putem specifičnih nivoa pobuđivanja iona u čvrstoj materiji, a zatim detekciju i brojanje ovih fotona kako bi se stvorio detektor fotona. Međutim, efikasnost direktne apsorpcije fotona trovalentnim erbijevim ionima nije bila visoka. Tek 1966. godine naučnici su razvili erbijum lasere indirektnim hvatanjem optičkih signala putem pomoćnih iona, a zatim prenoseći energiju na erbijum.
Princip erbijum lasera sličan je principu holmijum lasera, ali je njegova energija mnogo niža od energije holmijum lasera. Erbijum laser talasne dužine od 2940 nanometara može se koristiti za rezanje mekog tkiva. Iako ova vrsta lasera u srednjem infracrvenom području ima slabu sposobnost prodiranja, vlaga u ljudskim tkivima ga može brzo apsorbovati, postižući dobre rezultate uz manje energije. Može fino rezati, samljeti i uklanjati meka tkiva, postižući brzo zacjeljivanje rana. Široko se koristi u laserskim operacijama kao što su oralna šupljina, bijela katarakta, ljepota, uklanjanje ožiljaka i uklanjanje bora.
Univerzitet u Southamptonu u Velikoj Britaniji i Sjeveroistočni univerzitet u Japanu uspješno su 1985. godine razvili pojačalo od optičkih vlakana dopirano erbijem. Danas, Wuhan Optics Valley u Wuhanu, provincija Hubei, Kina, može samostalno proizvoditi ovo pojačalo od optičkih vlakana dopirano erbijem i izvoziti ga u Sjevernu Ameriku, Evropu i druga mjesta. Ova primjena je jedan od najvećih izuma u optičkoj komunikaciji, sve dok je određeni udio erbija dopiran, može kompenzirati gubitak optičkih signala u komunikacijskim sistemima. Ovo pojačalo je trenutno najšire korišteni uređaj u optičkoj komunikaciji, sposoban za prenos optičkih signala bez slabljenja.
Vrijeme objave: 16. avg. 2023.