Erb (Er)

Erb w układzie okresowym

Pierwiastek leży w szóstym okresie, czyli w szóstym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 6 powłokach. Należy do lantanowce, dla których nie podaje się numeru grupy. W temperaturze pokojowej Erb jest ciałem stałym (topnieje w 1529 °C, wrze w 2868 °C).

Erb — co to za pierwiastek

Wzmacnia sygnał w światłowodach oceanicznych — internet międzykontynentalny stoi na erbie.

Właściwości pierwiastka Erb

Erb należy do lantanowców, czyli metali ziem rzadkich. Jest srebrzystobiały, miękki, kowalny i dość gęsty — 9,066 grama na centymetr sześcienny. Topi się w 1529 stopniach Celsjusza, wrze w 2868. Na powietrzu matowieje wolniej niż lantanowce z początku szeregu, z zimną wodą reaguje powoli, a w kwasach rozpuszcza się łatwo, wydzielając wodór. W związkach występuje wyłącznie na III stopniu utlenienia, a jego jony mają charakterystyczną różową barwę. Erb pochłania i emituje światło w bardzo wąskich, ostro odgraniczonych pasmach, co wynika z budowy powłoki 4f i jest podstawą wszystkich jego zastosowań w optyce. Nie jest szczególnie toksyczny.

Zastosowanie pierwiastka Erb

Erb utrzymuje przy życiu międzykontynentalny internet. Krótkie odcinki światłowodu domieszkowane erbem, umieszczone co jakiś czas na trasie kabla podmorskiego, wzmacniają słabnący sygnał świetlny bez zamiany go na prąd i z powrotem. Bez takich wzmacniaczy transmisja przez ocean wymagałaby dużo droższej elektroniki na dnie morza. Druga dziedzina to lasery: kryształ granatu itrowo-glinowego domieszkowany erbem daje wiązkę silnie pochłanianą przez wodę, więc odparowuje tkankę, zamiast ją przegrzewać. Stomatolodzy usuwają nim próchnicę bez wiertła, dermatolodzy wygładzają nim skórę. Tlenek erbu barwi szkło i szkliwo ceramiczne na delikatny róż, a szkła z erbem chronią oczy spawaczy. W energetyce jądrowej erb pochłania neutrony i bywa dodawany do paliwa jako regulator szybkości reakcji.

Erb — najważniejsze związki chemiczne

Tlenek erbu(III) Er₂O₃ to różowy proszek i najczęściej spotykana postać pierwiastka; służy jako barwnik szkła oraz jako surowiec do wszystkich pozostałych związków. Chlorek ErCl₃ i fluorek ErF₃ wykorzystuje się przy otrzymywaniu metalu i przy domieszkowaniu włókien optycznych. Sam erb nie tworzy własnych kryształów laserowych — wprowadza się go jako domieszkę do gotowej sieci krystalicznej, na przykład do granatu itrowo-glinowego, oznaczanego wtedy jako Er:YAG. Znany jest też siarczan erbu Er₂(SO₄)3, tworzący różowe kryształy, na których wygodnie pokazuje się charakterystyczne wąskie pasma pochłaniania światła.

Erb — gdzie go spotykasz

• światłowody
• lasery medyczne
• różowe szkło

Erb w szkole — co trzeba wiedzieć

Erb ma liczbę atomową 68, leży w 6 okresie i należy do lantanowców, czyli bloku f. Konfiguracja [Xe] 4f¹² 6s² pokazuje, że dobudowywana jest powłoka leżąca głęboko pod walencyjną — dlatego wszystkie lantanowce zachowują się chemicznie bardzo podobnie i prawie zawsze mają wartościowość III. To właściwie jedyna liczba, którą przy erbie trzeba zapamiętać. W tablicy szuka się go w dolnym, wysuniętym rzędzie, a nie w głównej części układu. Nazwa metale ziem rzadkich myli: erb wcale nie jest rzadszy w skorupie ziemskiej niż srebro, tylko bardzo trudno oddzielić go od bliźniaczo podobnych sąsiadów.

Erb — historia odkrycia

Wszystko zaczęło się od czarnego minerału znalezionego w kamieniołomie we wsi Ytterby pod Sztokholmem. W 1843 roku szwedzki chemik Carl Gustaf Mosander rozdzielił otrzymywaną z niego itrię na trzy tlenki i nazwał nowe pierwiastki erbem oraz terbem, korzystając z kolejnych sylab nazwy wioski. Przez kilkadziesiąt lat obie nazwy bywały zamieniane miejscami, aż chemicy ostatecznie ustalili, który tlenek jest który. Ytterby dała nazwy w sumie czterem pierwiastkom. Sam metaliczny erb otrzymano znacznie później, bo czyste rozdzielenie sąsiednich lantanowców stało się możliwe dopiero po opracowaniu metod wymiany jonowej.

Erb — skąd wzięła się nazwa

od wsi Ytterby

Erb — izotopy

erb-166 dominuje

Erb — bezpieczeństwo

Niskotoksyczny.

Ciekawostki o pierwiastku Erb

• Sygnał z Europy do Ameryki wzmacniają w oceanie włókna z erbem.
• Wzmacniacze z erbem zatapia się razem z kablem na wiele lat bez możliwości serwisu, więc muszą działać całkowicie bezawaryjnie.
• Sole erbu dają jeden z niewielu naturalnie różowych odcieni w chemii nieorganicznej i po tej barwie rozpoznaje się je w probówce.
• Laser erbowy działa tak precyzyjnie, bo woda zawarta w tkance pochłania jego światło niemal w całości: energia nie wnika głębiej i nie przegrzewa otoczenia.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Erb