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| Eigenschaften | |||||||||
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| 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 (<math>\chi_{m}</math> = 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 | |||||||||
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| Weitere Isotope siehe Liste der Isotope | |||||||||
| NMR-Eigenschaften | |||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||
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| 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 |
Erbium 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.
Erbium ist ein seltenes Metall (3,8 ppm).
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.
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.
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.
Commons: Erbium – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Erbium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
