| Symbool | Er |
|---|---|
| Atoomnummer | 68 |
| Atoommassa | 167,26 u |
| Categorie | Lanthanide |
| Groep | — (f-blok) |
| Periode | 6 |
| Blok | f-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 1529 °C |
| Kookpunt | 2868 °C |
| Dichtheid | 9,07 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Xe] 4f12 6s2 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 30, 8, 2 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,24 |
| Oxidatiegetallen | +3 |
| Ontdekt | 1843 door Carl Gustaf Mosander |
| Engelse naam | Erbium |
Eigenschappen van erbium
Erbium is een zilverwit, kneedbaar metaal dat aan de lucht langzaam een oxidehuid krijgt. Het verbrandt bij verhitting tot het roze erbium(III)oxide, Er2O3, en reageert traag met water. Verbindingen bevatten vrijwel altijd Er3+, dat oplossingen en glas een zachte roze kleur geeft. Het belangrijkste kenmerk van erbiumionen is hun optische gedrag: ze kunnen energie opnemen van een pomplaser en die weer afgeven als licht met een golflengte rond 1550 nanometer. Dat is precies het golflengtegebied waarin glasvezels het minste licht verliezen. Bovendien kunnen erbiumionen twee fotonen met lage energie combineren tot één foton met hogere energie, een effect dat upconversie heet. Magnetisch wordt erbium onder ongeveer −254 °C ferromagnetisch. Natuurlijk erbium bestaat uit zes stabiele isotopen, met erbium-166 als meest voorkomende.
Naam. Erbium is genoemd naar het Zweedse dorp Ytterby, waar het mineraal vandaan kwam waarin het werd gevonden.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Erbium staat in periode 6 van het periodiek systeem, in het f-blok.
Een neutraal atoom heeft 68 protonen in de kern en 68 elektronen, verdeeld over 6 schillen: 2, 8, 18, 30, 8, 2. Het periodenummer (6) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: Holmium (Ho, 67); rechts/erna: Thulium (Tm, 69).
De andere lanthaniden: Lanthaan, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Thulium, Ytterbium, Lutetium.
Voorkomen
Erbium komt met zo'n 3,5 milligram per kilogram aardkorst voor, maar altijd verspreid en nooit als zuiver metaal. Het zit in xenotiem, euxeniet en vooral in ionadsorptieklei uit Zuid-China. Na de gebruikelijke scheiding van de zeldzame aarden wordt erbium meestal als oxide geleverd; het metaal ontstaat door reductie van erbiumfluoride met calcium. Voor glasvezeltoepassingen is maar een minuscule hoeveelheid per kilometer kabel nodig. Ook in maangesteente en meteorieten zijn sporen erbium aangetroffen.
Toepassingen
- Erbium-gedoteerde vezelversterkers (EDFA's) versterken lichtsignalen in glasvezelkabels, ook in onderzeese internetkabels tussen continenten.
- Er:YAG-lasers worden gebruikt in dermatologie en tandheelkunde om dunne laagjes huid of tandglazuur nauwkeurig te verwijderen.
- Erbiumoxide geeft glas, porselein en kunstmatige edelstenen een roze kleur, bijvoorbeeld in zonnebrillen en sieraden.
- Een beetje erbium maakt vanadium zachter en beter bewerkbaar.
- Erbiumhoudende materialen worden onderzocht voor kwantumcommunicatie, omdat hun licht goed door glasvezels reist.
Veelgestelde vragen
Waarom wordt erbium in glasvezelkabels gebruikt?
Erbiumionen kunnen licht van precies 1550 nanometer versterken, de golflengte die het minst verzwakt in glasvezel. Een stukje vezel met erbium, gepompt met een laser, maakt een zwak signaal weer sterk zonder het eerst in elektriciteit om te zetten. Zo kunnen kabels duizenden kilometers overbruggen.
Welke kleur heeft erbium?
Het metaal zelf is zilverachtig wit. Erbiumverbindingen, zoals erbiumoxide en erbiumzouten, zijn echter roze. Daarom wordt erbium gebruikt om glas, porselein en kubische zirkonia een roze tint te geven. Bij ledverlichting en lasers wordt erbium ook gebruikt om infrarood licht om te zetten in zichtbaar licht.