Erbium

chemický prvek s atomovým číslem 68

Erbium (chemická značka Er, latinsky Erbium) je měkký stříbřitě bílý, přechodný kovový prvek, 12. člen skupiny lanthanoidů. Nachází využití při výrobě speciálních slitin pro jadernou energetiku a ve sklářském a keramickém průmyslu. Významnou roli též hraje v konstrukci optických vláknových zesilovačů EDFA.

Erbium
  [Xe] 4f12 6s2
  Er
68
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
↓ Periodická tabulka ↓
Pevné erbium

Pevné erbium

Obecné
Název, značka, číslo Erbium, Er, 68
Cizojazyčné názvy lat. Erbium
Skupina, perioda, blok 6. perioda, blok f
Chemická skupina Lanthanoidy
Identifikace
Registrační číslo CAS
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost 167,259(3)
Atomový poloměr (1,75 Å) 175 pm
Elektronová konfigurace [Xe] 4f12 6s2
Elektronegativita (Paulingova stupnice) 1,24
Ionizační energie
První 589,3 kJ/mol
Druhá 1150 kJ/mol
Třetí 2194 kJ/mol
Mechanické vlastnosti
Hustota 9,066 g/cm3;
Hustota při teplotě tání: 8,86 g/cm3
Skupenství Pevné
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání 1529 °C (1 802,15 K)
Teplota varu 2868 °C (3 141,15 K)
Skupenské teplo tání 19,90 kJ/mol
Skupenské teplo varu 280 kJ/mol
Molární tepelná kapacita 28,12 J.mol−1.K−1
Elektromagnetické vlastnosti
Bezpečnost
GHS02 – hořlavé látky
GHS02
[1]
Varování[1]
I V (%) S T1/2 Z E (MeV) P

{{{izotopy}}}

Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Holmium Er Thulium

Fm

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

editovat

Erbium je stříbřitě bílý, měkký přechodný kov.

Chemicky je erbium méně reaktivní než předchozí prvky ze skupiny lanthanoidů. Na suchém vzduchu je prakticky stálé, ve vlhkém prostředí se pomalu pokrývá vrstvičkou oxidu. Snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách za vývoje vodíku.

Ve sloučeninách se vyskytuje pouze v mocenství Er3+. Soli Er3+ vykazují vlastnosti podobné sloučeninám ostatních lanthanoidů a hliníku. Všechny tyto prvky tvoří například vysoce stabilní oxidy, které nereagují s vodou a jen velmi obtížně se redukují. Ze solí anorganických kyselin jsou důležité především fluoridy a fosforečnany, jejich nerozpustnost ve vodě se používá k separaci lanthanoidů od jiných kovových iontů. Erbité soli mají obvykle červenou nebo narůžovělou barvu.

Erbium objevil roku 1843 švédský chemik Carl Gustaf Mosander v minerálu gadolinitu, avšak čistý elementární kov byl připraven až v roce 1943. Jméno dostalo erbium podle vesnice Ytterby, švédské vesnice, poblíž které bylo poprvé nalezeno. Od ní je odvozen i název pro ytterbium, yttrium a terbium

Výskyt a výroba

editovat

Erbium je v zemské kůře obsaženo v koncentraci přibližně 2,6 mg/kg, o jeho obsahu v mořské vodě údaje chybí. Ve vesmíru připadá jeden atom erbia na 100 miliard atomů vodíku.

V přírodě se erbium vyskytuje pouze ve formě sloučenin. Neexistují však ani minerály, v nichž by se některé lanthanoidy (prvky vzácných zemin) vyskytovaly samostatně, ale vždy se jedná o minerály směsné, které obsahují prakticky všechny prvky této skupiny. Mezi nejznámější patří monazity (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4 a xenotim, chemicky fosforečnany lanthanoidů, dále bastnäsity (Ce, La, Y)CO3F– směsné flourouhličitany prvků vzácných zemin a např. minerál euxenit (Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6.

Velká ložiska těchto rud se nalézají ve Skandinávii, USA, Číně a Vietnamu. Významným zdrojem jsou i fosfátové suroviny – apatity z poloostrova Kola v Rusku

Při průmyslové výrobě vzácných prvků se jejich rudy nejprve louží směsí kyseliny sírové a chlorovodíkové a ze vzniklého roztoku solí se přídavkem hydroxidu sodného vysráží hydroxidy.

Jednotlivé prvky se separují provádí řadou různých postupů – kapalinovou extrakcí, za použití ionexových kolon nebo selektivním srážením nerozpustných komplexních solí.

Čistý kov se obvykle připravuje redukcí fluoridu erbitého ErF3 elementárním vápníkem.

2 ErF3 + 3 Ca → 2 Er + 3 CaF2

Použití a sloučeniny

editovat

Reference

editovat
  1. a b Erbium. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky) 

Literatura

editovat
  • Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků II. 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9

Externí odkazy

editovat