Словарь научных терминов
Эрбий
ЭРБИЙ (от назв. селения Иттербю, Ytterby в Швеции; лат. Erbium) Еr, хим. элемент III гр. периодич. системы, относится к редкоземельным элементам; ат. н. 68, ат. м. 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 внеш. электронных оболочек атома 4f l25s25p66s2; степени окисления +3, редко +1; энергии ионизации при последоват. переходе от Ег0 к Еr5+ равны соотв. 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 др. 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; т. пл. 1522 °С, т. кип. 2510 °С; плотн. 9,062 г/см3;http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/0/1/18901.jpeg 28,12 Дж/(моль х К);http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/0/2/18902.jpeg 316,5 кДж/ моль;http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/0/3/18903.jpeg73,18 Дж/(моль х К); давление пара при т-ре плавления 2-8 МПа; температурный коэф. линейного расширения 1,23 х 10-5 К-1;http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/0/4/18904.jpeg 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 (т-ра Нееля); модуль упругости 74,8 ГПа, модуль сдвига 30,2 ГПа; коэф. Пуассона 0,238;http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/0/5/18905.jpeg286 МПа. Легко поддается мех. 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
Т. пл., °С
2380
1020a (3 МПа)
1117a
1146
776
Т. кип., °С
<3500
_
_
_
1500
http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/0/6/18906.jpeg Дж/(моль x К)
108,5
100,8
http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/0/7/18907.jpeg кДж/моль
-1897,86
-1698
29,5б
-1000,3
http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/0/8/18908.jpeg Дж/(моль х К)
154,3
121,3
155
http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/0/9/18909.jpeg кДж/моль
462,3
280,9

а Т-ра полиморфного перехода.http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/1/0/18910.jpeg полиморфного перехода.

На воздухе компактный Э. окисляется медленно, при нагр. во влажном воздухе неск. быстрее, с минеральными к-тами дает соли, кипящей водой медленно окисляется, взаимод. с О2, галогенами, халькогенами, N2 и Н2 при натр., давая соед. Еr(III). В водных средах Э. существует в виде гидратир. ионов Еr3+ . С разл. орг. и неорг. лигандами ион Еr(III) образует соед. с координац. числами от 9 до 15. По хим. св-вам подобен др. лантаноидам(III). Еr(I) известен только в гидролитически неустойчивых галогенидных кластерах типа ЕrХ, Еr4Х5, Еr7Х10, Еr6Х7 и т. п., где X = С1, Вr, I, образующихся при взаимод. металлич. Э. 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 взаимод. Еr2О3 с HF-газом при 500 °С, термич. разложением фгораммониевых солей, напр. (NH4)3ErF6, при 400-500 °С в атмосфере Аr, N2; применяют для получения чистого металлич. Э. металлотермич. способом, в качестве компонента твердых электролитов. Трихлорид ЕrС13 сильно гигроскопичен; получают взаимод. смеси С12 и СС14 с оксидом или оксалатом Э. выше 200 °С, хлорированием Э. и др.; применяют для получения металлоорг. соед. Э. и металлич. Э. металлотермически или электрохимически.

Получение и применение. Э. из прир. смеси РЗЭ выделяют методами экстракции и хроматографии. Дальнейшую очистку, как правило, проводят хроматографически. Металлич. Э. получают из фторида и хлорида металлотермически или электрохимически. Выпускают в небольших масштабах и используют гл. обр. в исследоват. целях как активатор люминесценции (в т. ч. в твердотельных лазерах), для изготовления магн. материалов (сплавы с Fe, Co, Ni, Re).
Э. был открыт К. Мосандером при исследовании эрбиевых концентратов в 1843.
Комплексные соединения Э. характеризуются чаще всего высокими координац. числами (вплоть до 12), что обусловлено большими размерами ионов Ег(Ш). Для координац. соед. Э. известны октаэдрические, пентагонально-бипирамидальные, додеказдрические, икосаздрические, призматические и др. координац. полиэдры. Хим. связь эрбий-лиганд преим. ионная, эффективные заряды на атоме Э. в соед. от +2,5 до +2,7, т. е. имеется нек-рый вклад ковалентной составляющей. Ковалентность увеличивается в ряду РЗЭ по мере уменьшения размера ионов РЗЭ(III) и для Э. существенно более значима по сравнению с легкими РЗЭ (лантаном, неодимом).
Комплексные соед. Э. имеют относительно высокие константы устойчивости, что в особенности характерно для соед. с полидентатными лигандами. Из неорг. производных наиб. важны гидроксокомплексы состава [Еr(Н2О)т(ОН)п]3-n, где n =1-3, т = 2-6, галогенидные комплексы, как катионные (напр., состава [МХ]2+), так и анионные (напр., [МХ4]-,http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/1/1/18911.jpeghttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/1/2/18912.jpegгде X - галоген), нитратные, сульфатные, фосфатные и т. д. Стабильность ацидокомплексов уменьшается в след, ряду лигандов:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/1/3/18913.jpeg

Из комплексов с орг. лигандами перспективныhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/1/4/18914.jpeg-дикетонаты, используемые для группового разделения РЗЭ путем фракционной сублимации. В этих случаях чаще всего применяют дипивалоилметанаты [ф-ла I, R = (СН3)3С] или ацетилацетонаты (I; R = СН3). Используются, кроме того, комплексы с дикарбоновыми к-тами (оксалаты, малонаты, сукцинаты и др.), монокар-боновыми к-тами (вплоть до С30), с аминами, а также комплексонаты.

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/9/1/5/18915.jpeg

Последние применяют в технологии разделения и глубокой очистки РЗЭ методами ионного обмена, экстракции. Получают комплексные соед. Э. (как и других РЗЭ) взаи-мод. оксидов, гидроксидов, а также р-ров солей Еr(III) с соответствующими лигандами с послед. кристаллизацией при упаривании р-ра или высаливании из него. Применяют их в технологии разделения и очистки собственно РЗЭ, при отделении лантаноидов и актиноидов и др. Чаще всего эти соед. в технол. практике являются полупродуктами при получении разнообразных материалов, в т. ч. галогенидных, оксидных и др. стекол, керамик со св-вами высокотемпературных сверхпроводников и др.

Химия других, по крайней мере тяжелых, РЗЭ подобна химии комплексных соед. Э.

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


2-этилгексанол Эбониты Эбулиоскопия Эвгенол Эвтектика Эдмана деградация Эженаль Эйкозаноиды Эйнштейний Экваториальное положение Эквивалент химический Экдизоны Эксергетйческий анализ Эксимеры Эксиплексы Экспресс-тесты Экспрессия гена Экстенсивные параметры Экстрагирование Экстракционная хроматография Экструзия полимеров Элаидиновая кислота Эластомеры Электретно-термический анализ Электреты Электрогравиметрия Электродиализ Электродные процессы Электродный потенциал Электроды Электроды сравнения Электроизоляционные масла Электрокапиллярные явления Электрокатализ Электрокинетические явления Электрокристаллизация Электролиз Электролитическая диссоциация Электролиты Электролиты неводные Электролиты твёрдые Электрометаллургия Электромиграционные методы Электрон Электронная корреляция Электронная микроскопия Электронная плотность Электронно-колебательное взаимодействие Электронные спектры Электронный парамагнитный резонанс Электронография Электроосаждение Электроосмос Электроотрицательность Электроперенос Электроповерхностные явления Электропроводность электролитов Электрорафинирование Электросинтез Электрофильные реакции Электрофорез Электрофотография Электрохимическая кинетика Электрохимическая обработка металлов Электрохимические сенсоры Электрохимические цепи Электрохимический импеданс Электрохимический потенциал Электрохимический ряд напряжений Электрохимический синтез Электрохимический эквивалент Электрохимия Электрохимия полупроводников Электрохимия расплавов Электроциклические реакции Электроэкстракция Элемент 106 Элемент 107 Элемент 108 Элемент 109 Элементарные частицы Элементный анализ Элементоорганические полимеры Элементоорганические соединения Элементы химические Эленол Эллипсометрия Эллмана реактив Эльбса реакции Эльтекова правило Эмали Эманационный метод Эмде расщепление Эметин Эмиссионный спектральный анализ Эмульсии Эмульсионная полимеризация Эмульсионные краски Эмульсолы Эмультал Энантиомеры Энантиоморфизм Энантиотопия Эндо Эндодезоксирибонуклеазы Эндорфины Энергия активации Энкефалины Энолаза Энтальпия образования Энтальпия реакции Энтеросептол Энтропия Энтропия активации Эозин Эпи... Эпимеризация Эпимеры Эписома Эпитаксия Эпихлоргидрин Эпихлоргидриновые каучуки Эпоксидирование Эпоксидное число Эпоксидные каучуки Эпоксидные клеи Эпоксидные лаки Эпоксидные смолы Эрбий Эргоалкалоиды Эрготамин Эритриновые алкалоиды Эритроизомеры Эрлиха реакция Эстрогены Этамбутол Этаминал-натрий Этан Этанол Этаноламиды жирных кислот Этаноламины Этара реакция Этерификация Этилакрилат Этиламины Этилацетат Этилбензол Этилен Этилен-пропиленовые каучуки Этилена сополимеры Этиленгликоль Этилендиамин Этилендиаминтетрауксусная кислота Этилендинитрамин Этиленимин Этиленкарбонат Этиленовые углеводороды Этиленоксид Этиленсульфид Этиленхлоргидрин Этиловая жидкость Этиловый спирт Этиловый эфир Этилсиликаты Этилхлорид Этилцеллюлоза Этилцеллюлозные лаки Этинилирование Этмозин Этролы Эфедрин Эфирное число Эфирные масла Эфироцеллюлозные лаки Эфиры простые Эфиры сложные Эффективный заряд атома Эшвайлера-кларка реакция