Oxid de erbiu
| Oxid de erbiu | |
|---|---|
 | |
 | |
| Numele IUPAC | |
| trioxid de dierbiu | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | Er 2 O 3 |
| Greutatea formulei ( u ) | 382,56 |
| Aspect | solid cristalin roz |
| numar CAS | |
| Numărul EINECS | 235-045-7 |
| PubChem | 159426 |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 8.64 |
| Temperatură de topire | 2344 ° C (2617 K) |
| Proprietăți termochimice | |
| Δ f H 0 (kJ mol −1 ) | −1897,9 |
| S 0 m (J K −1 mol −1 ) | 155,6 |
| C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) | 108,5 |
| Informații de siguranță | |
| Fraze H | --- |
| Sfaturi P | --- [1] |
Oxidul de erbiu este un compus al erbiului și apare ca un solid de culoare roz; structura sa cristalină este cubică centrată pe corp. Este utilizat în mod obișnuit ca vopsea în lentilele pentru ochelari de soare și ca dopant în interiorul fibrelor optice pentru a produce amplificatoare optice. A fost izolat parțial pentru prima dată de Carl Gustav Mosander în 1843 și a fost sintetizat pentru prima dată în 1905 de Georges Urbain și Charles James . [2]
Are o culoare roz și o structură cristalină cubică. În anumite condiții poate avea și o formă hexagonală. [3] Este toxic atunci când este inhalat, administrat oral sau injectat în sânge în cantități mari. Efectul oxizilor de erbiu la concentrații scăzute asupra oamenilor pe perioade lungi de timp nu a fost determinat. [4]
Reacții
Erbiul metalic se pătează încet în aer. Erbiul arde rapid pentru a forma oxid de erbiu (III): [5]
Oxidul de erbiu este insolubil în apă și solubil în acizi minerali. Er 2 O 3 absoarbe rapid umezeala și dioxidul de carbon din atmosferă. Poate reacționa cu acizi pentru a forma sărurile corespunzătoare de erbiu (III). [3] De exemplu, cu acid clorhidric , oxidul urmează reacția:
pentru a forma clorura de erbiu .
Proprietate
O proprietate interesantă a oxizilor de erbiu este capacitatea lor de a converti fotoni. Conversia în sus a fotonilor are loc atunci când radiațiile infraroșii sau vizibile (adică cu energie scăzută) sunt transformate în radiații ultraviolete sau violete în lumină cu energie mai mare prin transfer multiplu sau absorbție de energie. [6] Nanoparticulele de oxid de erbiu posedă, de asemenea, fotoluminescență . Nanoparticulele de oxid de erbiu se pot forma prin aplicarea ultrasunetelor (20 kHz, 29 W · cm -2 ) în prezența nanotuburilor de carbon cu pereți multipli. Nanoparticulele de oxid de erbiu care au fost produse cu succes cu ajutorul ultrasunetelor sunt carboxidul de erbiu și oxidul de erbiu cu geometrie hexagonală și sferică. Fiecare oxid de erbiu format cu ultrasunete are fotoluminescență în regiunea vizibilă a spectrului electromagnetic sub excitație de 379 nm în apă. Fotoluminiscența oxidului de erbiu hexagonal este de lungă durată și permite tranziții mai mari de energie ( 4 S 3/2 - 4 I 15/2 ). Oxidul de erbiu sferic nu suferă tranziții de energie 4 S 3/2 - 4 I 15/2 . [7]
Utilizări
Aplicațiile Er 2 O 3 sunt multiple datorită proprietăților lor electrice, optice și fotoluminescente. Materialele nano-dopate Er 3+ sunt de mare interes deoarece au proprietăți optice și electrice dependente de mărimea particulelor. [8] Materialele nanoparticulelor dopate cu oxid de erbiu pot fi dispersate în sticlă sau plastic pentru dispozitive vizuale, cum ar fi monitoare. Spectroscopia tranzițiilor electronice Er 3+ în rețelele cristalelor gazdă a nanoparticulelor combinate cu geometrii ultrasonice în soluție apoasă de nanotuburi de carbon este de mare interes pentru sinteza nanoparticulelor de fotoluminescență în chimia „verde”. Oxidul de erbiu se numără printre cele mai importante metale ale pământurilor rare utilizate în biomedicină. Proprietatea fotoluminiscentă a nanoparticulelor de oxid de erbiu pe nanotuburile de carbon le face utile în aplicații biomedicale. [9] De exemplu, nanoparticulele de oxid de erbiu pot fi modificate la suprafață pentru a fi distribuite în medii apoase și neapoase pentru bioimaginare . [8] Oxizii de erbiu sunt, de asemenea, folosiți ca dielectrici de frontieră în dispozitivele semiconductoare, deoarece au o constantă dielectrică ridicată (10-14) și un spațiu de bandă mare. Erbiul este uneori folosit ca vopsea pentru ochelari de vedere [10], iar oxidul de erbiu poate fi folosit și ca otravă neutronică inflamabilă pentru combustibilul nuclear .
Notă
- ^ Sigma Aldrich; rev. din 06.12.2012
- ^ Aaron John Ihde, The development of modern chimistry, Courier Dover Publications, 1984, pp. 378-379, ISBN 0-486-64235-6 .
- ^ a b MP Singh, CS Thakur, K Shalini, N Bhat și SA Shivashankar, Caracterizarea structurală și electrică a peliculelor de oxid de erbiu cultivate pe Si (100) prin depunere chimică a vaporilor chimici metalorganici de joasă presiune , în Applied Physics Letters , vol. 83, nr. 14, 3 februarie 2003, p. 2889, DOI : 10.1063 / 1.1616653 . Adus la 17 aprilie 2012 (arhivat din original la 8 iulie 2012) . Arhivat la 8 iulie 2012 Data în adresa URL nepotrivită: 8 iulie 2012 la Archive.is .
- ^ Erbium Biological Action , pe nautilus.fis.uc.pt . Accesat la 9 aprilie 2012 (arhivat din original la 3 martie 2016) .
- ^ John Emsley, „Erbium” Nature's Building Blocks: An AZ Guide to Elements. , Oxford, Anglia, Marea Britanie, Oxford University Press, 2001, pp. 136–139 , ISBN 978-0-19-850340-8 .
- ^ Nanoparticule dopate de pământuri rare care luminează dovezi ( XML ), la spie.org , SPIE. Adus la 10 aprilie 2012 .
- ^ Darya Radziuk, Andre Skirtach, Andre Geßner, Michael U. Kumke, Wei Zhang, Helmuth M € ohwald and Dmitry Shchukin, Ultrasonic Approach for Formation of Erbium Oxide Nanoparticles with Variable Geometries , în Langmuir , vol. 27, n. 23, 24 octombrie 2011, pp. 14472-14480, DOI : 10.1021 / la203622u , PMID 22022886 .
- ^ a b Scheps Richard, Upconversion laser process ( PDF ), în progres în electronica cuantică , vol. 20, nr. 4, 12 februarie 1996, pp. 271-358, DOI : 10.1016 / 0079-6727 (95) 00007-0 .
- ^ Skirtach Andre, Almudena Javier, Oliver Kref, Karen Kohler, Alicia Alberola, Helmuth Mohwald, Wolfgang Parak și Gleb Sukhorukov, Eliberarea indusă de laser a materialelor încapsulate în interiorul celulelor vii ( PDF ), în Angew. Chem. Ed. Int. , Vol. 38, nr. 28, 2006, pp. 4612-4617, DOI : 10.1002 / an.200504599 , PMID 16791887 . Adus la 15 aprilie 2012 .
- ^ David Lide, Manual de chimie și fizică , Boca, Raton Fl, CRC Press, 1998, pp. 4-57, ISBN 978-0-8493-0594-8 .
linkuri externe
- ( RO ) Pagina „Oxid de erbiu ” de pe site-ul web Metall , pe metall.com.cn .
