铒(Erbium),一种化学元素,原子序数为68,是稀土元素之一,位于第六周期的IIIB族、镧系,电子排布式为[Xe]4f6s。铒为深灰色(暗灰色)金属,有光泽,质软,有延展性,不溶于水,溶于酸。铒在低温下是反铁磁性,在接近绝对零度时为强铁磁性,并为超导体。铒的化学性质活泼,能在空气中迅速氧化,与热水激烈作用并放出氢气,同时能与许多非金属化合物发生反应。

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中文名

英文名

Erbium

元素符号

Er

原子序数

68

原子质量

167.26

元素类别

镧系元素

第IIIB族元素

周期

第六周期

f区

电子排布

[Xe]4f6s

CAS编号

7440-52-0

外观

暗灰色,有金属光泽

熔点

1802 K

沸点

3141K

密度

9.01

水溶性

不溶

价态

+3

第一电离能

6.108 eV

电负性

1.24鲍林标度

原子半径

235 pm

GHS分类

H228 (97.96%):易燃固体 [危险易燃固体]

简介

铒多用于制备放大器和激光器,如掺饵光纤放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier,EDFA)和铒钇铝石榴石(Er:YAG)激光,前者在光纤通信中应用广泛,后者则在临床治疗中多有运用,如预防继发龋、治疗汗管瘤等,除此之外,铒在有色玻璃、陶瓷及搪瓷制作等方面也有应用。

发现历史

铒,源自瑞典钆矿石的发现地——伊特拜(Ytterby)镇。1843年,瑞典科学家莫桑德尔(C.G.Mosander)将硅铍钆矿分离出三种材料,命名氧化钇(yttria)、氧化铒(erbia)和氧化铽(terbia)。但由于性质和名称的相似,氧化铒与氧化铽是混淆的。1877年,铒的命名得以纠正,这一时期的氧化铒在后来被证明由五种氧化物组成,现在称为氧化铒、氧化钪、氧化钬、氧化铥和氧化镱。直至二十世纪初,于尔班(Urbain) 和詹姆斯(James)独立分离出了氧化铒(Er2O31934年,克莱姆 (Klemm)和波墨(Bommer) 通过用钾蒸气还原无水氯化物,首次提纯了金属铒。

分布情况

铒在地壳中的丰度为2.5x10%,在海洋中的丰度为0.0009ppm(重量),存在于黑稀金矿、硅铍钇矿、褐钇铌矿和磷钇矿中,也存在于核裂变产物中。商业中使用的铒主要来源于磷钇矿和黑稀金矿,磷钇矿的主要产地为澳大利亚、马来西亚、加拿大,中国、澳大利亚、挪威、巴西等国亦有分布。黑稀金矿则主要在美国、澳大利亚等地区分布。

截至2022年,全球铒远景储量最高的地区为格兰陵的科瓦内湾(Kvanefjeld),含量超过0.04吨,其次为肯尼亚的米玛希尔(Mrima Hill),含量可达0.02吨。

物质结构

铒在室温下是六方密堆积晶体结构,属P63/mmc空间群,其晶胞参数为a=b=355.88 pm,c=558.74 pm;α=β=90.000°,γ=120.000°。铒的基态电子构型为1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p6s([Xe]4f6s),化合价为+3。

铒

理化性质

物理性质

铒为深灰色(暗灰色)金属,有光泽,质软,有延展性,在低温下是反铁磁性,在接近绝对零度时为强铁磁性,并为超导体。铒的相对密度为9.01g/cm,熔点 1529℃,沸点 2363℃,电阻率 83。不溶于水,溶于酸。

化学性质

铒的化学性质活泼,能在空气中迅速氧化,其主要氧化态为Er,会因生成一层氧化物薄膜而失去金属光泽。铒与冷水作用较缓慢,但与热水激烈作用并放出氢气,并能够与许多非金属化合物发生反应,形成氧化物,氯化物、硫酸盐、硝酸盐、草酸盐等。

铒

图意

易燃的

H228(97.96%):易燃固体

健康危害

铒属有毒物质,其毒性随摄入生物体内的的方式的不同而有所不同。经口摄入时具有低毒性,经腹腔注入具有中等毒性,经静脉注入则具有高毒性。