Erbi, nguyên tố thứ 68 trong bảng tuần hoàn.
Sự khám phá củaerbiđầy những khúc quanh và ngã rẽ. Năm 1787, tại thị trấn nhỏ Itby, cách Stockholm, Thụy Điển 1,6 km, một loại đất hiếm mới đã được phát hiện trong một viên đá đen, được 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 khử nguyên tốytritừ đất yttri. Vào thời điểm này, mọi người nhận ra rằng đất yttri không phải là một “thành phần đơn lẻ” và tìm thấy hai oxit khác: oxit màu hồng được gọi làoxit erbivà màu tím nhạt được gọi là oxit terbi. Năm 1843, Mossander phát hiện ra erbi vàterbi, nhưng ông không tin rằng hai chất tìm thấy là tinh khiết và có thể được trộn lẫn với các chất khác. Trong những thập kỷ tiếp theo, mọi người 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 erbi và terbi.
Nghiên cứu về erbi không suôn sẻ như việc phát hiện ra nó. Mặc dù Maussand đã phát hiện ra oxit erbi màu hồng vào năm 1843, nhưng mãi đến năm 1934, các mẫu tinh khiết củakim loại erbiđược chiết xuất do cải tiến liên tục trong các phương pháp tinh chế. Bằng cách đun nóng và tinh chếerbi cloruavà kali, con người đã đạt được sự khử erbi bằng kali kim loại. Mặc dù vậy, tính chất của erbi quá giống với các nguyên tố kim loại lanthanide khác, dẫn đến gần 50 năm trì trệ trong nghiên cứu liên quan, chẳng hạn như từ tính, năng lượng ma sát và tạo tia lửa. Cho đến năm 1959, với việc ứng dụng cấu trúc điện tử lớp 4f đặc biệt của các nguyên tử erbi trong các trường quang học mới nổi, erbi đã thu hút được sự chú ý và nhiều ứng dụng của erbi 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 công nghiệp đồ sứ và là một loại men tốt. Erbi tập trung trong đá núi lửa và có các mỏ khoáng sản quy mô lớn ở miền nam Trung Quốc.
Erbi có đặc tính quang học nổi bật 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 ban đêm. Nó cũng là một công cụ chuyên nghiệp trong việc phát hiện photon, có khả năng liên tục hấp thụ 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 các photon của các ion erbi hóa trị ba không cao. Mãi đến năm 1966, các nhà khoa học mới phát triển được tia laser erbi bằng cách gián tiếp thu các tín hiệu quang thông qua các ion phụ trợ và sau đó truyền năng lượng cho erbi.
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. Mặc dù loại laser này ở vùng hồng ngoại trung bình có khả năng thâm nhập kém, nhưng nó có thể nhanh chóng được hấp thụ bởi độ ẩm trong mô của con người, đạt được kết quả tốt với ít năng lượng hơn. Nó có thể cắt, nghiền và loại bỏ các mô mềm, giúp vết thương nhanh lành. Nó được sử dụng rộng rãi trong các 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 Northeastern ở Nhật Bản đã phát triển thành công bộ khuếch đại sợi quang pha tạp erbium. Ngày nay, Wuhan Optics Valley ở Vũ Hán, tỉnh Hồ Bắc, Trung Quốc có thể tự sản xuất bộ khuếch đại sợi quang pha tạp erbium này và xuất khẩu sang Bắc Mỹ, Châu Âu và các nơi khác. Ứng dụng này là một trong những phát minh vĩ đại nhất trong truyền thông sợi quang, chỉ cần pha tạp một tỷ lệ erbium nhất định, nó có thể bù đắp cho sự mất mát tín hiệu quang trong các hệ thống truyền thông. Bộ khuếch đại này hiện là thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất trong truyền thông sợi quang, có khả năng truyền tín hiệu quang mà không bị suy yếu.
Thời gian đăng: 16-08-2023