الإربيوم هو عنصر كيميائي ينتمي إلى سلسلة اللانثانيدات في الجدول الدوري، ورمزه الكيميائي هو Er ورقمه الذري هو 68. يتمتع الإربيوم بمجموعة من الخصائص الفيزيائية التي تجعله مميزًا بين العناصر الأخرى.
الخصائص الفيزيائية لعنصر الإربيوم
1. الخصائص العامة
- الرمز الكيميائي: Er
- الرقم الذري: 68
- الكتلة الذرية: 167.259 وحدة كتل ذرية
2. الخصائص الذرية
- الترتيب الإلكتروني: [Xe] 4f12 6s2
- نصف القطر الذري: حوالي 176 بيكومتر
- نصف القطر الأيوني: يتراوح بين 89 و 103 بيكومتر للأيونات المختلفة.
3. الخصائص الفيزيائية
- الحالة في درجة حرارة الغرفة: صلب
- الكثافة: حوالي 9.066 جرام/سم³
- نقطة الانصهار: 1529 درجة مئوية
- نقطة الغليان: 2868 درجة مئوية
- الصيغة البلورية: سداسية الشكل
4. الخصائص الميكانيكية
- الصلابة: الإربيوم يعتبر عنصرًا لينًا نسبيًا ضمن اللانثانيدات، حيث يمكن قطعه بالسكين بسهولة.
- الليونة: يتميز الإربيوم بليونة جيدة مما يجعله قابلًا للتشكيل بسهولة.
5. الخصائص المغناطيسية
الإربيوم يظهر خصائص مغناطيسية معقدة. عند درجات الحرارة المنخفضة، يصبح مغناطيسيًا حديديًا، وعند درجات الحرارة الأعلى يصبح مغناطيسيًا معينيًا. هذه الخصائص المغناطيسية تجعله مهمًا في التطبيقات التي تتطلب استجابة مغناطيسية محددة.
6. التوصيل الحراري والكهربائي
- التوصيل الحراري: حوالي 14.5 واط/متر·كلفن عند درجة حرارة الغرفة.
- التوصيل الكهربائي: ليس عاليًا مقارنة بالمعادن الانتقالية ولكنه مناسب لبعض التطبيقات الكهربائية.
7. الخصائص البصرية
الإربيوم يمتلك خصائص بصرية فريدة تجعله يستخدم في صناعة الألياف البصرية والليزر. يتميز بطيف انبعاث ضيق في نطاق الأشعة تحت الحمراء، مما يجعله مناسبًا لتعزيز إشارات الاتصالات البصرية.
8. التفاعل الكيميائي
الإربيوم يعتبر عنصرًا تفاعليًا نسبيًا، يتفاعل ببطء مع الأكسجين والماء ليشكل طبقة من الأكسيد على سطحه. كما يتفاعل مع الأحماض ليشكل مركبات مختلفة.
9. الاستخدامات العملية
- في الليزر والألياف البصرية: يتم استخدام مركبات الإربيوم في مضخمات الألياف البصرية، التي تعتبر جزءًا أساسيًا من تقنيات الاتصالات الحديثة.
- في السبائك: يتم دمج الإربيوم مع المعادن الأخرى لتحسين خصائصها الميكانيكية والكيميائية.
- في الصناعات الطبية: يستخدم الإربيوم في بعض التطبيقات الطبية، مثل أدوات جراحة الليزر.
الإربيوم عنصر مهم ذو خصائص فيزيائية مميزة تجعله مفيدًا في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية والتكنولوجية. فهم هذه الخصائص يمكن أن يساعد في تطوير تقنيات جديدة ومحسنة في المستقبل.
