- Erbium
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Eigenschaften Allgemein Name, Symbol, Ordnungszahl Erbium, Er, 68 Serie Lanthanoide Gruppe, Periode, Block La, 6, f Aussehen silbrig weiß CAS-Nummer 7440-52-0 Massenanteil an der Erdhülle 2,3 ppm[1] Atomar [2] Atommasse 167,26 u Atomradius (berechnet) 175 (226) pm Kovalenter Radius 189 pm Elektronenkonfiguration [Xe] 4f12 6s2 1. Ionisierungsenergie 589,3 kJ/mol 2. Ionisierungsenergie 1150 kJ/mol 3. Ionisierungsenergie 2194 kJ/mol Physikalisch [2] Aggregatzustand fest Kristallstruktur hexagonal Dichte 9,045 g/cm3(25 °C)[3] Magnetismus paramagnetisch (χm = 0,033)[4] Schmelzpunkt 1802 K (1529 °C) Siedepunkt 3141 K (2868 °C) Molares Volumen 18,46 · 10−6 m3/mol Verdampfungswärme 285 kJ/mol Schmelzwärme 19,9 kJ/mol Elektrische Leitfähigkeit 1,16 · 106 A/(V · m) Wärmeleitfähigkeit 15 W/(m · K) Chemisch [2] Oxidationszustände 3 Normalpotential −2,32 V
(Er3+ + 3 e− → Er)Elektronegativität 1,24 (Pauling-Skala) Isotope Isotop NH t1/2 ZM ZE (MeV) ZP 162Er 0,14 %
Stabil 163Er 75 min ε 1,210 163Ho 164Er 1,61 %
Stabil 165Er 10,36 h ε 0,376 165Ho 166Er 33,6 %
Stabil 167Er 22,95 %
Stabil 168Er 26,8 %
Stabil 169Er 9,40 d β− 0,351 169Tm 170Er 14,9 %
Stabil Weitere Isotope siehe Liste der Isotope NMR-Eigenschaften Sicherheitshinweise Gefahrstoffkennzeichnung [5] 
Leicht-
entzündlich(F) R- und S-Sätze R: 11 S: 43 Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.Erbium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Er und der Ordnungszahl 68. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Lanthanoide und zählt damit auch zu den Metallen der seltenen Erden. Der Name leitet sich von der Grube Ytterby bei Stockholm ab, wie auch der von Ytterbium, Terbium und Yttrium.
Inhaltsverzeichnis
Geschichte
Erbium (nach Ytterby, einer schwedischen Grube) wurde 1843 von Carl Gustav Mosander entdeckt. Allerdings handelte es sich bei dem vermeintlich reinen Oxid um eine Mischung der Oxide aus Erbium, Scandium, Holmium, Thulium und Ytterbium.
Um die spätere Aufklärung machten sich die Chemiker Marc Delafontaine und Berlin verdient. Reines Erbiumoxid stellten 1905 der französische Chemiker Georges Urbain und der amerikanische Chemiker Charles James her.
Vorkommen
Erbium ist ein seltenes Metall (3,8 ppm).
Gewinnung und Darstellung
Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Erbiumbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zum Erbiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zum metallischen Erbium reduziert. Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgen in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum.
Eigenschaften
Erbium
Das silberweiß glänzende Metall der seltenen Erden ist schmiedbar, aber auch ziemlich spröde.
In Luft läuft Erbium grau an, ist dann aber recht beständig. Bei höheren Temperaturen verbrennt es zum Sesquioxid Er2O3. Mit Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid.
In Mineralsäuren löst es sich unter Bildung von Wasserstoff auf.In seinen Verbindungen liegt es in der Oxidationsstufe +3 vor, die Er3+-Kationen bilden in Wasser rosafarbene Lösungen. Feste Salze sind ebenfalls rosa gefärbt.
Verwendung
Erbium-dotierte Lichtwellenleiter werden für optische Verstärker verwendet, die in der Lage sind, ein Lichtsignal zu verstärken, ohne es zuvor in ein elektrisches Signal zu wandeln. Gold als Wirtsmaterial dotiert mit einigen hundert ppm Erbium wird als Sensormaterial magnetischer Kalorimeter zur hochauflösenden Teilchendetektion in der Physik und Technik verwendet.
Erbium wird neben anderen Selten-Erd-Elementen wie Neodym oder Holmium zur Dotierung von Laserkristallen in Festkörperlasern eingesetzt (Er:YAG-Laser, siehe auch Nd:YAG-Laser). Der Er:YAG-Laser wird hauptsächlich in der Humanmedizin eingesetzt. Er hat eine Wellenlänge von 2940 nm und damit eine extrem hohe Absorption im Gewebewasser von ca. 12000 pro cm.
Verbindungen
- Erbium(III)-oxid Er2O3 pinkfarbenes Pulver
- Erbium(III)-fluorid ErF3
- Erbium(III)-sulfat Er2(SO4)3 · 8 H2O: rosafarbene Kristalle
- Erbium(III)-nitrat Er(NO3)3 · 5 H2O
Einzelnachweise
- ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
- ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Erbium) entnommen.
- ↑ N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, 1988, S. 1579, ISBN 3-527-26169-9.
- ↑ Weast, Robert C. (ed. in chief): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990. Seiten E-129 bis E-145. ISBN 0-8493-0470-9. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
- ↑ Eintrag zu Erbium in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 28. April 2008 (JavaScript erforderlich).
Weblinks
Wiktionary: Erbium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Erbium – Album mit Bildern und/oder Videos und AudiodateienKategorien:- Feuergefährlicher Stoff
- Lanthanoid
- Seltenerdmetall
- Periode-6-Element
- Chemisches Element
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