Erbij, 68. element u periodnom sustavu elemenata.
Otkrićeerbijpun je zapleta i obrata. Godine 1787. u malom gradu Itbyju, 1,6 kilometara od Stockholma u Švedskoj, otkrivena je nova rijetka zemlja u crnom kamenu, nazvana itrijeva zemlja prema mjestu otkrića. Nakon Francuske revolucije, kemičar Mossander koristio je novo razvijenu tehnologiju za smanjenje elementarnihitrijiz itrijeve zemlje. U tom trenutku ljudi su shvatili da itrijeva zemlja nije „jedna komponenta“ i pronašli su dva druga oksida: ružičasti se zoveerbijev oksid, a svijetloljubičasta se naziva terbijev oksid. Godine 1843. Mossander je otkrio erbij iterbij, ali nije vjerovao da su dvije pronađene tvari čiste i moguće pomiješane s drugim tvarima. U sljedećim desetljećima ljudi su postupno otkrili da u njemu doista ima mnogo pomiješanih elemenata te su postupno pronašli i druge metalne elemente lantanoida osim erbija i terbija.
Proučavanje erbija nije išlo tako glatko kao njegovo otkriće. Iako je Maussand otkrio ružičasti erbijev oksid 1843. godine, tek su 1934. godine dobiveni čisti uzorcierbij metalekstrahirani su zbog kontinuiranog poboljšanja metoda pročišćavanja. Zagrijavanjem i pročišćavanjemerbijev kloridi kalija, ljudi su postigli redukciju erbija metalnim kalijem. Unatoč tome, svojstva erbija su previše slična drugim lantanoidnim metalnim elementima, što je rezultiralo gotovo 50 godina stagnacije u srodnim istraživanjima, poput magnetizma, energije trenja i stvaranja iskri. Do 1959. godine, primjenom posebne elektroničke strukture 4f sloja atoma erbija u novim optičkim poljima, erbij je privukao pozornost i razvijene su višestruke primjene erbija.
Erbij, srebrno-bijele boje, ima meku teksturu i pokazuje jak feromagnetizam samo blizu apsolutne nule. Supravodič je i polako se oksidira zrakom i vodom na sobnoj temperaturi.Erbijev oksidje ružičastocrvena boja koja se često koristi u porculanskoj industriji i dobra je glazura. Erbij je koncentriran u vulkanskim stijenama i ima velika mineralna nalazišta u južnoj Kini.
Erbij ima izvanredna optička svojstva i može pretvoriti infracrveno zračenje u vidljivu svjetlost, što ga čini savršenim materijalom za izradu infracrvenih detektora i uređaja za noćno gledanje. Također je vješt alat u detekciji fotona, sposoban kontinuirano apsorbirati fotone putem specifičnih razina pobuđivanja iona u krutini, a zatim detektirati i brojati te fotone kako bi stvorio detektor fotona. Međutim, učinkovitost izravne apsorpcije fotona trovalentnim erbijevim ionima nije bila visoka. Tek su 1966. znanstvenici razvili erbijeve lasere neizravnim hvatanjem optičkih signala putem pomoćnih iona, a zatim prijenosom energije na erbij.
Princip erbijevog lasera sličan je principu holmijevog lasera, ali mu je energija znatno niža od energije holmijevog lasera. Erbijev laser s valnom duljinom od 2940 nanometara može se koristiti za rezanje mekog tkiva. Iako ova vrsta lasera u srednjem infracrvenom području ima slabu sposobnost prodiranja, vlaga u ljudskim tkivima može ga brzo apsorbirati, postižući dobre rezultate s manje energije. Može fino rezati, brusiti i uklanjati meka tkiva, postižući brzo zacjeljivanje rana. Široko se koristi u laserskim operacijama kao što su oralna šupljina, bijela katarakta, ljepota, uklanjanje ožiljaka i uklanjanje bora.
Godine 1985. Sveučilište u Southamptonu u Velikoj Britaniji i Sveučilište Northeastern u Japanu uspješno su razvili pojačalo s vlaknima dopiranim erbijem. Danas tvrtka Wuhan Optics Valley u Wuhanu, provincija Hubei, Kina, može samostalno proizvoditi ovo pojačalo s vlaknima dopiranim erbijem i izvoziti ga u Sjevernu Ameriku, Europu i druga mjesta. Ova primjena jedan je od najvećih izuma u optičkoj komunikaciji, sve dok je određeni udio erbija dopiran, može kompenzirati gubitak optičkih signala u komunikacijskim sustavima. Ovo pojačalo trenutno je najčešće korišteni uređaj u optičkoj komunikaciji, sposoban za prijenos optičkih signala bez slabljenja.
Vrijeme objave: 16. kolovoza 2023.