химический каталог




ЭРБИЙ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ЭРБИЙ (от назв. селения Иттербю, Ytterby в Швеции; лат. Erbium) Еr, химический элемент III гр. периодической системы, относится к редкоземельным элементам; атомный номер 68, атомная масса 167,26. В природе 6 стабильных изотопов: 162Еr(0,14%), 1б4Еr(1,61%), 166Еr(33,6%), 167Еr(22,95%), 168Еr(26,8%), 170Еr(14 9%). Конфигурация внешний электронных оболочек атома 4f l25s25p66s2; степени окисления +3, редко +1; энергии ионизации при последоват. переходе от Ег0 к Еr5+ равны соответственно 6,10, 11,93, 22,74, 42,65, 65,1 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,24; атомный радиус 0,175 нм, ионные радиусы Еr3+ (в скобках даны координац. числа) 0,103 (6), 0,109 (7), 0,114 (8), 0,120 (9) нм.
Содержание в земной коре 3,3 x 10-4% по массе, в морской воде 6 x 10-7 мг/л. Вместе с другими РЗЭ содержится в минералах ксенотим, эвксенит, монацит, бастнезит, лопарит, ортит и др.

Свойства. Э.- серебристо-белый металл, имеет одну кристаллич. модификацию структурного типа Mg с гексагон. кристаллич. решеткой, а = 0,35588 нм, с = 0,55874 нм, z = 2, пространств. группа Р63/ттс; температура плавления 1522 °С, температура кипения 2510 °С; плотность 9,062 г/см3; 28,12 Дж/(моль х К); 316,5 кДж/ моль;73,18 Дж/(моль х К); давление пара при температуре плавления 2-8 МПа; температурный коэффициент линейного расширения 1,23 х 10-5 К-1; 8,5 х 10-7 Ом х м; парамагнетик, магн. восприимчивость +2,63 х 10-7; ферромагнетик ниже 20 К (точка Кюри); антиферромагнетик ниже 84 К (температура Нееля); модуль упругости 74,8 ГПа, модуль сдвига 30,2 ГПа; коэффициент Пуассона 0,238;286 МПа. Легко поддается механические обработке (инертная атмосфера).

СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЭРБИЯ
Показатель
Еr2O3
ErF3
ErCl3
Цвет
Светло-розовый
Светло-розовый
Розово-фиолетовый
Сингония
Кубич.
Моноклинная
Ромбет.
Тритон.
Моноклинная
Параметры ячейки: а, нм




1,0547





1,387



0,63354





0,4024





0,680

b,нм
_
0,3470
0,6846
_
1,179
с, нм
_
0,8555
0,4380
0,4125
0,639
угол, град
_
100,17
_
_
110,7
Число формульных единиц в ячейке
16
6
4
1
4
Пространственная группа
Ia3
C2/m
C3m1
C3ml
С2/m
Температура плавления, °С
2380
1020a (3 МПа)
1117a
1146
776
температура кипения, °С
<3500
_
_
_
1500
Дж/(моль x К)
108,5
100,8
кДж/моль
-1897,86
-1698
29,5б
-1000,3
Дж/(моль х К)
154,3
121,3
155
кДж/моль
462,3
280,9

а Температура полиморфного перехода. полиморфного перехода.

На воздухе компактный ЭРБИЙ окисляется медленно, при нагревании во влажном воздухе несколько быстрее, с минеральными кислотами дает соли, кипящей водой медленно окисляется, взаимодействие с О2, галогенами, халькогенами, N2 и Н2 при натр., давая соединение Еr(III). В водных средах ЭРБИЙ существует в виде гидратир. ионов Еr3+ . С различные органическое и неорганическое лигандами ион Еr(III) образует соединение с координац. числами от 9 до 15. По химический свойствам подобен др. лантаноидам(III). Еr(I) известен только в гидролитически неустойчивых галогенидных кластерах типа ЕrХ, Еr4Х5, Еr7Х10, Еr6Х7 и т. п., где X = Cl, Вr, I, образующихся при взаимодействии металлич. ЭРБИЙ с ЕrХ3. Соед. Еr(III) окрашены в розовый цвет, моногалогениды имеют черную окраску.
Сесквиоксид Еr2О3 (табл.) получают разложением Er(NO3)3, Er2(SO4)3, Er2(CrO4)3, или др. солей на воздухе обычно при 800-1000 °С; компонент спец. керамик, люминофоров, лазерных стекол; временно допустимая концентрация в воздухе 4 мг/м3.
Трифторид ErF3 получают взаимодействие Еr2О3 с HF-газом при 500 °С, термодинамически разложением фгораммониевых солей, например (NH4)3ErF6, при 400-500 °С в атмосфере Аr, N2; применяют для получения чистого металлич. Э. металлотермодинамически способом, в качестве компонента твердых электролитов. Трихлорид ЕrCl3 сильно гигроскопичен; получают взаимодействие смеси Cl2 и СCl4 с оксидом или оксалатом ЭРБИЙ выше 200 °С, хлорированием ЭРБИЙ и др.; применяют для получения металлоорганическое соединение ЭРБИЙ и металлич. ЭРБИЙ металлотермически или электрохимически.

Получение и применение. Э. из природные смеси РЗЭ выделяют методами экстракции и хроматографии. Дальнейшую очистку, как правило, проводят хроматографически. Металлич. ЭРБИЙ получают из фторида и хлорида металлотермически или электрохимически. Выпускают в небольших масштабах и используют главным образом в исследоват. целях как активатор люминесценции (в том числе в твердотельных лазерах), для изготовления магн. материалов (сплавы с Fe, Co, Ni, Re).
ЭРБИЙ был открыт К. Мосандером при исследовании эрбиевых концентратов в 1843.
Комплексные соединения ЭРБИЙ характеризуются чаще всего высокими координац. числами (вплоть до 12), что обусловлено большими размерами ионов Ег(Ш). Для координац. соединение ЭРБИЙ известны октаэдрические, пентагонально-бипирамидальные, додеказдрические, икосаздрические, призматические и др. координац. полиэдры. Химическая связь эрбий-лиганд преимущественно ионная, эффективные заряды на атоме ЭРБИЙ в соединение от +2,5 до +2,7, т. е. имеется некоторый вклад ковалентной составляющей. Ковалентность увеличивается в ряду РЗЭ по мере уменьшения размера ионов РЗЭ(III) и для ЭРБИЙ существенно более значима по сравнению с легкими РЗЭ (лантаном, неодимом).
Комплексные соединения ЭРБИЙ имеют относительно высокие константы устойчивости, что в особенности характерно для соединение с полидентатными лигандами. Из неорганическое производных наиболее важны гидроксокомплексы состава [Еr(Н2О)т(ОН)п]3-n, где n =1-3, т = 2-6, галогенидные комплексы, как катионные (например, состава [МХ]2+), так и анионные (например, [МХ4]-,где X - галоген), нитратные, сульфатные, фосфатные и т. д. Стабильность ацидокомплексов уменьшается в след, ряду лигандов:

Из комплексов с органическое лигандами перспективны-дикетонаты, используемые для группового разделения РЗЭ путем фракционной сублимации. В этих случаях чаще всего применяют дипивалоилметанаты [формула I, R = (СН3)3С] или ацетилацетонаты (I; R = СН3). Используются, кроме того, комплексы с дикарбоновыми кислотами (оксалаты, малонаты, сукцинаты и др.), монокар-боновыми кислотами (вплоть до С30), с аминами, а также комплексонаты.

Последние применяют в технологии разделения и глубокой очистки РЗЭ методами ионного обмена, экстракции. Получают комплексные соединения ЭРБИЙ (как и других РЗЭ) взаи-мод. оксидов, гидроксидов, а также растворов солей Еr(III) с соответствующими лигандами с последующей кристаллизацией при упаривании раствора или высаливании из него. Применяют их в технологии разделения и очистки собственно РЗЭ, при отделении лантаноидов и актиноидов и др. Чаще всего эти соединение в технол. практике являются полупродуктами при получении разнообразных материалов, в том числе галогенидных, оксидных и др. стекол, керамик со свойствами высокотемпературных сверхпроводников и др.

Химия других, по крайней мере тяжелых, РЗЭ подобна химии комплексных соединений ЭРБИЙ

Л. И. Мартыненко. Ю. М. Киселев, С. Д. Моисеев.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
аккумулятор для kingsong 14b 174w купить в москве
скания пленка матовая купить
основания для кроватей
благодарственное письмо воспитателю детского сада

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.07.2017)