Nome del prodotto: metallo erbio ad alta purezza
Formula chimica: Er
Numero CAS: 7440-52-0
Numero EINECS: 231-160-1
Purezza: 99,9%
Colore: bianco argento
Peso atomico: 167,26
Numero atomico: 68
Punto di fusione: 1529 gradi
Punto di ebollizione: 2868 gradi
Densità: 9,062 g/cm3
Standard di produzione: XB/T 227-2015
Forma: blocco, lamiera, filo, barra, lamina o secondo le esigenze del cliente
Metodo di imballaggio: confezionato in un fusto di ferro, rivestito con sacchetti di plastica a singolo/doppio strato e riempito con gas argon per protezione o secondo le esigenze del cliente
Introduzione dell'elemento erbio:
Il contenuto di erbio nella crosta terrestre è 0,000247%, presente in molti minerali delle terre rare, principalmente nel minerale di fosfato di ittrio e nel minerale di oro raro nero, nonché nei prodotti di fissione nucleare. Esistono sei isotopi naturali dell'erbio: erbio 162, 164, 166, 167, 168 e 170. Nel 1843, l'erbio fu scoperto da CG Mosander. Originariamente chiamò l'ossido di erbio ossido di terbio. Pertanto, nella prima letteratura tedesca, l'ossido di terbio e l'ossido di erbio erano confusi. Non fu corretto fino a dopo il 1860 e fu ufficialmente chiamato erbio, originario di Ytterby, dove fu scoperto il suolo dell'ittrio, è un villaggio vicino a Stoccolma, in Svezia.
Proprietà dell'erbio metallico:
L'erbio è un metallo bianco-argenteo, lucido, morbido e malleabile. L'erbio è insolubile in acqua ma solubile in acido. I sali e gli ossidi di erbio vanno dal rosa al rosso. L'erbio è antiferromagnetico a basse temperature, fortemente ferromagnetico vicino allo zero assoluto ed è un superconduttore. L'erbio viene lentamente ossidato dall'aria e dall'acqua a temperatura ambiente. L'ossido di erbio è rosa rosso. L'erbio può essere utilizzato come materiale di controllo del reattore; l'erbio può anche essere utilizzato come attivatore per alcuni materiali fluorescenti. L'energia della prima ionizzazione è 6,10 elettronvolt. Le proprietà chimiche e fisiche dell'olmio e del disprosio sono quasi identiche.
Metodo di preparazione dell'erbio metallo:
Il fluoruro di erbio viene prodotto mediante riduzione calciotermica per produrre erbio metallico. L'equazione di reazione è la seguente:
2ErF3 + 3Ca → 2Er + 3CaF2
Usi dell'erbio metallico:
L'uso più importante dell'erbio è nella produzione dell'amplificatore in fibra drogante con erbio (EDFA). L'amplificatore in fibra drogata con erbio (EDFA) è stato sviluppato con successo per la prima volta dall'Università di Southampton nel Regno Unito nel 1985. È una delle più grandi invenzioni nelle comunicazioni in fibra ottica e si può anche dire che sia la "stazione di servizio" di oggi. autostrada dell'informazione a distanza.
La fibra drogata con erbio è una fibra di quarzo drogata con una piccola quantità di ioni erbio, elemento delle terre rare (Er3+), che costituisce il nucleo dell'amplificatore. Il principio dell'amplificazione dei segnali ottici con fibra drogata con erbio è il seguente: quando Er3+ viene eccitato dalla luce con una lunghezza d'onda di 980 nm o 1480 nm e assorbe l'energia della luce della pompa, passa dallo stato fondamentale a uno ad alto stato della pompa di energia. Poiché la durata della vita delle particelle nello stato di pompa è molto breve, esse si rilassano rapidamente dallo stato di pompa allo stato metastabile in modo non radiativo. Le particelle hanno una vita più lunga in questa banda energetica e si accumulano gradualmente. Quando passa la luce del segnale da 1550 nm, gli ioni Er3+ metastabili passano allo stato fondamentale mediante emissione stimolata di radiazioni ed emettono anche luce con una lunghezza d'onda di 1550 nm. La luce emessa quando si passa da uno stato ad alta energia allo stato fondamentale integra la luce del segnale persa durante l'attenuazione, realizzando così che la luce del segnale viene continuamente amplificata mentre si attenua durante il processo di propagazione della fibra.
Drogando l'erbio in una normale fibra ottica di quarzo e quindi abbinandolo a un laser a semiconduttore con due lunghezze d'onda di 980 nanometri o 1480 nanometri, si costituisce sostanzialmente un amplificatore che amplifica direttamente il segnale ottico a 1550 nm. La fibra ottica al quarzo può trasmettere luce di varie lunghezze d'onda, ma il tasso di attenuazione della luce è diverso. La luce con banda di frequenza di 1550 nm ha il tasso di attenuazione della luce più basso quando trasmessa in fibra di quarzo (solo 0,15 dB/km) e il tasso di attenuazione è quasi il limite inferiore. Pertanto, quando la comunicazione in fibra ottica utilizza la luce con una lunghezza d'onda di 1550 nm come luce di segnale, la perdita di luce è minima. Pertanto, finché la fibra ottica è drogata con decine o centinaia di ppm di erbio, può compensare la perdita ottica nel sistema di comunicazione. L'amplificatore in fibra drogata con erbio è come una "stazione di pompaggio" ottica, che consente al segnale ottico di essere trasmesso da una stazione all'altra senza indebolirsi, aprendo così senza problemi un canale tecnico per la moderna fibra ottica a lunga distanza, di grande capacità e ad alta velocità comunicazione.
Un'altra importante area di applicazione dell'erbio è il laser, in particolare come materiale laser medico. Il laser ad Erbio è un laser a impulsi solidi con una lunghezza d'onda di 2940 nm. Può essere fortemente assorbito dalle molecole d'acqua nei tessuti umani, ottenendo così maggiori effetti con meno energia. Può tagliare, macinare e rimuovere i tessuti molli in modo molto accurato. Il laser Erbio YAG viene utilizzato anche per la rimozione della cataratta. Poiché il componente principale della lente della cataratta è l'acqua, il laser ad erbio ha una bassa energia e viene facilmente assorbito dall'acqua. Sarà un metodo chirurgico promettente per la rimozione della cataratta. Gli strumenti per terapia laser ad erbio aprono campi di applicazione sempre più ampi per la chirurgia laser. Inoltre, il cristallo laser drogato con erbio e il suo laser in uscita da 1730 nm e 1550 nm sono sicuri per gli occhi umani, hanno buone prestazioni di trasmissione atmosferica, hanno una forte capacità di penetrazione nel fumo di polvere da sparo sul campo di battaglia, buona segretezza, non sono facili da rilevare dal nemico , e hanno un ampio contrasto con l'irradiazione di obiettivi militari, quindi sono stati trasformati in un telemetro laser portatile che è sicuro per gli occhi umani per uso militare.
L'erbio può anche essere utilizzato come ione attivo nei materiali laser di upconversion delle terre rare. I materiali di upconversion laser ad erbio sono divisi in due categorie: cristallo singolo (fluoruro, sale contenente ossigeno) e vetro (fibra), come il cristallo di alluminato di ittrio drogato con erbio (YAP:Er3+) ed Er{{3} }fibra ottica di vetro drogata con fluoruro ZBLAN (ZrF4- BaF2-LaF3-AlF3-NaF), ecc., sono ora di uso pratico. BaYF5:Yb3+, Er3+ può convertire i raggi infrarossi in luce visibile. Questo materiale luminescente con conversione multifotone è stato utilizzato con successo nei dispositivi per la visione notturna.
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