Erbi, nguyên tố thứ 68 trong bảng tuần hoàn.
Việc phát hiện raerbiđầy rẫy những khúc quanh. Năm 1787, tại thị trấn nhỏ Itby, cách Stockholm, Thụy Điển 1,6 km, một loại đất hiếm mới được phát hiện trong một viên đá đen, đặt tên là đất yttrium theo địa điểm phát hiện. Sau Cách mạng Pháp, nhà hóa học Mossander đã sử dụng công nghệ mới được phát triển để giảm lượng nguyên tốyttritừ đất yttri. Tại thời điểm này, người ta nhận ra rằng yttri đất không phải là một “thành phần đơn lẻ” và tìm thấy hai oxit khác: loại màu hồng được gọi làoxit erbivà màu tím nhạt được gọi là oxit terbium. Năm 1843, Mossander phát hiện ra erbium vàterbiTuy nhiên, ông không tin rằng hai chất được tìm thấy đều nguyên chất và có thể trộn lẫn với các chất khác. Trong những thập kỷ tiếp theo, người ta dần dần phát hiện ra rằng thực sự có nhiều nguyên tố được trộn lẫn trong đó và dần dần tìm thấy các nguyên tố kim loại lanthanide khác ngoài erbium và terbium.
Việc nghiên cứu erbium không suôn sẻ như việc khám phá ra nó. Mặc dù Maussand đã phát hiện ra oxit erbium màu hồng vào năm 1843, nhưng phải đến năm 1934, các mẫu nguyên chất củakim loại erbiđã được chiết xuất do sự cải tiến liên tục trong các phương pháp tinh chế. Bằng cách sưởi ấm và thanh lọcerbi cloruavà kali, người ta đã giảm được erbium bằng kali kim loại. Mặc dù vậy, tính chất của erbium quá giống với các nguyên tố kim loại lanthanide khác, khiến các nghiên cứu liên quan như từ tính, năng lượng ma sát và tạo ra tia lửa bị đình trệ gần 50 năm. Cho đến năm 1959, với việc ứng dụng cấu trúc điện tử lớp 4f đặc biệt của các nguyên tử erbium trong các trường quang học mới nổi, erbium đã thu hút được sự chú ý và nhiều ứng dụng của erbium đã được phát triển.
Erbium, màu trắng bạc, có kết cấu mềm và chỉ thể hiện tính sắt từ mạnh gần độ không tuyệt đối. Nó là chất siêu dẫn và bị oxy hóa chậm bởi không khí và nước ở nhiệt độ phòng.Oxit Erbilà màu đỏ hồng thường được sử dụng trong ngành sứ và là loại men tốt. Erbium tập trung trong đá núi lửa và có trữ lượng khoáng sản quy mô lớn ở miền nam Trung Quốc.
Erbium có đặc tính quang học vượt trội và có thể chuyển đổi tia hồng ngoại thành ánh sáng khả kiến, khiến nó trở thành vật liệu hoàn hảo để chế tạo máy dò hồng ngoại và thiết bị nhìn đêm. Nó cũng là một công cụ hữu hiệu trong việc phát hiện photon, có khả năng hấp thụ liên tục các photon thông qua các mức kích thích ion cụ thể trong chất rắn, sau đó phát hiện và đếm các photon này để tạo ra máy dò photon. Tuy nhiên, hiệu quả hấp thụ trực tiếp photon của ion erbium hóa trị ba không cao. Mãi đến năm 1966, các nhà khoa học mới phát triển được tia laser erbium bằng cách thu gián tiếp tín hiệu quang học thông qua các ion phụ rồi truyền năng lượng sang erbium.
Nguyên lý của laser erbium tương tự như laser holmium, nhưng năng lượng của nó thấp hơn nhiều so với laser holmium. Laser erbium có bước sóng 2940 nanomet có thể được sử dụng để cắt mô mềm. Loại laser này ở vùng hồng ngoại trung bình có khả năng xuyên thấu kém nhưng có thể được hấp thụ nhanh chóng bởi hơi ẩm trong mô người, đạt được kết quả tốt với ít năng lượng hơn. Nó có thể cắt, nghiền và loại bỏ các mô mềm một cách tinh xảo, giúp vết thương mau lành. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ca phẫu thuật bằng laser như khoang miệng, đục thủy tinh thể trắng, làm đẹp, xóa sẹo và xóa nếp nhăn.
Năm 1985, Đại học Southampton ở Anh và Đại học Đông Bắc ở Nhật Bản đã phát triển thành công bộ khuếch đại sợi quang pha tạp erbium. Ngày nay, Thung lũng Quang học Vũ Hán ở Vũ Hán, tỉnh Hồ Bắc, Trung Quốc có thể độc lập sản xuất bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium này và xuất khẩu sang Bắc Mỹ, Châu Âu và những nơi khác. Ứng dụng này là một trong những phát minh vĩ đại nhất trong truyền thông cáp quang, chỉ cần pha tạp một tỷ lệ erbium nhất định, nó có thể bù đắp cho sự mất tín hiệu quang trong hệ thống truyền thông. Bộ khuếch đại này hiện là thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất trong truyền thông cáp quang, có khả năng truyền tín hiệu quang mà không bị suy yếu.
Thời gian đăng: 16-08-2023