Эрбий

Эрбий
Атомный номер	68
Внешний вид простого вещества	мягкий ковкий серебристый металл
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)	167,26 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома	178 пм
Энергия ионизации (первый электрон)	581,0 (6,02) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация	[Xe] 4f12 6s2
Химические свойства
Ковалентный радиус	157 пм
Радиус иона	(+3e) 88,1 пм
Электроотрицательность (по Полингу)	1,24
Электродный потенциал	Er←Er3+ -2,32 В
Степени окисления	3
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность	9,06 г/см³
Молярная теплоёмкость	28,12[1] Дж/(K·моль)
Теплопроводность	(14,5) Вт/(м·K)
Температура плавления	1 802 K
Теплота плавления	n/a кДж/моль
Температура кипения	3 136 K
Теплота испарения	317 кДж/моль
Молярный объём	18,4 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	гексагональная
Параметры решётки	3,560 Å
Отношение c/a	1,570
Температура Дебая	n/a K

Эрбий (Erbium) — химический элемент с атомным номером 68, относится к лантаноидам. Впервые эрбий был выделен в 1843 году шведским химиком К. Г. Мосандером, из минерала, найденного около селения Иттербю.

Происхождение названия

Наряду ещё с тремя химическими элементами (тербий, иттербий, иттрий) получил название в честь села Иттербю, находящегося на острове Ресарё, входящем в Стокгольмский архипелаг.

Получение

Металлический эрбий получают электролизом расплава хлорида (фторида) эрбия ErCl₃ (ErF₃), а также кальцийтермическим восстановлением этих солей.

Применение

Оксид эрбия добавляют в кварцевый расплав при производстве оптических волокон, работающих на сверхдальних расстояниях (ВЛЭ — волокно, легированное эрбием). При построении сверхдлинных оптических трасс встаёт проблема промежуточной регенерации сигнала из-за его естественного затухания при распространении в кварцевой нити.

В случае, если трасса проходит по «сложным» участкам (например, под водой), размещение «преобразующих» станций регенерации (т.е, таких, которые преобразуют слабый оптический сигнал в электрический, усиливают его и вновь преобразовывают в излучение лазера) становится технически очень сложной задачей ввиду необходимости обеспечения таких станций электропитанием. Оптическое волокно, легированное редкоземельным элементом эрбием, обладает способностью поглощать свет одной длины волны и испускать его на другой длине волны. Внешний полупроводниковый лазер посылает в волокно инфракрасный свет с длиной волны 980 или 1480 нм, возбуждая атомы эрбия.

Когда в волокно поступает оптический сигнал с длиной волны от 1530 до 1620 нм, возбужденные атомы эрбия излучают свет с той же длиной волны, что и входной сигнал. EDFA — erbium-doped fiber amplifier — усилитель, работающий по этому принципу.