Erbium: โลหะหายากที่เป็นรากฐานของเทคโนโลยีเลเซอร์และใยแก้วนำแสง!

Erbium (Er) เป็นโลหะทรานซิชันที่อยู่ในกลุ่มแลนทาไนด์ มีเลขอะตอม 68 และมักจะพบในแร่ธาตุเช่น erionite, ferrocerite และ gadolinite Erbium เป็นโลหะหายากที่มีสีเงินขาวและมีความเหนียวคล้ายกับโลหะอื่นๆ ในกลุ่มเดียวกัน
Erbium เป็นโลหะที่อ่อนไหวต่ออากาศและความชื้น ดังนั้นจึงมักจะถูกจัดเก็บในภาชนะที่ปิดสนิทเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน
คุณสมบัติของ Erbium
- เลขอะตอม: 68
- น้ำหนักอะตอม: 167.259 u
- ความหนาแน่น: 8.96 g/cm³
- จุดหลอมเหลว: 1,527 °C (2,781 °F)
- จุดเดือด: 2,868 °C (5,194 °F)
Erbium มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่น่าสนใจ ซึ่งทำให้มีประโยชน์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีการสื่อสาร Erbium ยังมีความสามารถในการดูดซับรังสีอินฟราเรดซึ่งเป็นคุณสมบัติสำคัญสำหรับการใช้งานในเครื่องมือทางการแพทย์
Erbium สามารถสร้างพันธะไออonic และโคเวเลนต์ได้ ซึ่งทำให้สามารถใช้กับโลหะและไม่ใช่โลหะได้หลากหลาย
การประยุกต์ใช้ Erbium
Erbium มีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีสมัยใหม่
-
ใยแก้วนำแสง: Erbium ถูกใช้เป็น dopant ในใยแก้วนำแสง เพื่อขยายช่วงความยาวคลื่นของแสงที่สามารถส่งผ่านได้ Erbium ทำให้เกิดการแอมพลિฟายด้วยแสง (optical amplification) ซึ่งช่วยเพิ่มระยะทางในการสื่อสารข้อมูลโดยไม่ต้องมี repeater
-
เลเซอร์: Erbium เป็นส่วนประกอบสำคัญในเลเซอร์ Nd:YAG และเลเซอร์ Er:Yb:glass ที่ใช้ในหลากหลายสาขา เช่น การแพทย์, อุตสาหกรรม และวิจัย Erbium เลเซอร์สามารถผลิตแสงที่ความยาวคลื่นเฉพาะ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการผ่าตัดด้วยเลเซอร์, การทำความสะอาดผิว และการสัก
-
แม่เหล็ก: Erbium มีคุณสมบัติแม่เหล็กที่น่าสนใจ ซึ่งถูกนำมาใช้ในการสร้างแม่เหล็กถาวรและอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้า อีกทั้งยังใช้ในเทคโนโลยี MRI (Magnetic Resonance Imaging)
-
วัสดุเซรามิก: Erbium สามารถรวมเข้ากับเซรามิกเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกล, ความทนทานต่อความร้อน และการนำไฟฟ้า
การผลิต Erbium
Erbium เป็นโลหะหายากที่พบในปริมาณน้อยมากในเปลือกโลก การสกัด erbium จากแร่ธาตุต้องผ่านขั้นตอนหลายขั้นตอน:
- การสกัดแร่: แร่ธาตุที่มี erbium ถูกนำมาบดและโม่ให้ละเอียด
- การแยกโลหะ:
Erbium จะถูกแยกออกจากโลหะอื่นๆ โดยใช้กระบวนการทางเคมี เช่น การชะล้าง, การตกตะกอน และการแลกเปลี่ยนไอออน
-
การกลั่น: Erbium ที่ได้รับแล้วจะถูกทำให้บริสุทธิ์ยิ่งขึ้นโดยการกลั่น ซึ่งเป็นกระบวนการแยกสารที่อยู่ในสถานะของแข็งหรือของเหลวตามจุดเดือด
-
การรีดและหล่อ: Erbium บริสุทธิ์จะถูกรีดและหล่อเป็นรูปร่างต่างๆ ตามความต้องการ
Erbium เป็นโลหะที่มีศักยภาพสูงสำหรับการใช้งานในอนาคต และมีการวิจัยอย่างต่อเนื่องเพื่อค้นพบคุณสมบัติและการประยุกต์ใช้ใหม่ๆ
ตารางสรุปคุณสมบัติ Erbium:
คุณสมบัติ | ค่า |
---|---|
เลขอะตอม | 68 |
น้ำหนักอะตอม | 167.259 u |
ความหนาแน่น | 8.96 g/cm³ |
จุดหลอมเหลว | 1,527 °C (2,781 °F) |
จุดเดือด | 2,868 °C (5,194 °F) |
Erbium ถือเป็นตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมของโลหะหายากที่มีความสำคัญในโลกสมัยใหม่ Erbium มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีที่ทันสมัย และการวิจัยและพัฒนาวัสดุนี้จะนำไปสู่การประดิษฐ์และนวัตกรรมใหม่ๆ ในอนาคต