Erbium(III)-oxid
| Erbium(III)-oxid[1] | |||
 Az erbium-oxid kristályszerkezete | |||
| Más nevek | erbia | ||
| Kémiai azonosítók | |||
|---|---|---|---|
| CAS-szám | 12061-16-4 | ||
| PubChem | 159426 | ||
| ChemSpider | 4298039 | ||
| |||
| |||
| InChIKey | VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N | ||
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |||
| Kémiai képlet | Er2O3 | ||
| Moláris tömeg | 382,56 g/mol | ||
| Megjelenés | rózsaszín kristályok | ||
| Sűrűség | 8,64 g/cm³ | ||
| Olvadáspont | 2344 °C | ||
| Forráspont | 3290 °C | ||
| Oldhatóság (vízben) | vízben oldhatatlan | ||
| Oldhatóság | savak jól oldják | ||
| Kristályszerkezet | |||
| Kristályszerkezet | Köbös | ||
| Termokémia | |||
| Std. képződési entalpia ΔfH |
−1897,9 kJ·mol−1 | ||
| Standard moláris entrópia S |
155,6 J·mol−1·K−1 | ||
| Hőkapacitás, C | 108,5 J·mol−1·K−1 | ||
| Rokon vegyületek | |||
| Azonos kation | Erbium(III)-klorid | ||
| Azonos anion | Holmium(III)-oxid Túlium(III)-oxid | ||
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |||
Az erbium(III)-oxid erbium és oxigén alkotta vegyület, képlete Er2O3. Carl Gustaf Mosandernek részben sikerült izolálnia 1843-ban, de először Georges Urbain és Charles James állította elő tisztán.[2] Színe rózsaszín, kristályszerkezete – a legtöbb ritkaföldfém-oxidhoz hasonlóan – köbös, kocka alakú. Bizonyos körülmények között az erbium-oxid hexagonális szerkezetet is képes felvenni.[3] Nagy mennyiségben belélegezve, lenyelve vagy véráramba juttatva mérgező lehet. Az emberekre alacsony koncentrációban hosszú időn át kifejtett hatása még nincs meghatározva, viszont a vegyület kezelése óvatosságot igényel.[4]
Reakciói
[szerkesztés]Az erbium fémes felülete levegőn állva beszürkül, elhomályosul, oxidréteg képződik a felületén. Az erbium(III)-oxid keletkezésének egyenlete:[5]
Az erbium-oxid vízben nem, de ásványi savakban feloldódik. A légkör pára- és szén-dioxid-tartalmát könnyedén megköti. Savakkal való reagálásakor a megfelelő erbium(III)-sók keletkeznek.
Sósavval erbium(III)-kloridot,
kénsavval erbium(III)-szulfátot,
foszforsavval pedig erbium(III)-foszfátot ad.
Fizikai és kémiai tulajdonságai
[szerkesztés]Az erbium-oxid egyik érdekes tulajdonsága az energia átalakítása.[6] Az energiaátalakítás az infravörös és a látható sugárzás, vagy kis energiájú fény hatására zajlik le, ezeket nagyobb energiájú, ultraibolya vagy ibolya sugarakká alakítja át többszörös energiaelnyelés vagy átvitel. Az erbium-oxid nanorészecskéi fotolumineszcens tulajdonságokkal bírnak. Ezek a nanorészecskék többrétegű szén nanocsövek jelenlétében, ultrahang (20 kHz, 29 W·cm−2) használatával készülnek. Az ultrahang alkalmazásával létrehozott nanorészecskék erbium-karboxioxidok, geometriailag hexagonális és gömbszerű erbium-oxidok. Minden ultrahanggal készült erbium-oxid fotolumineszkál az elektromágneses spektrum látható tartományában, vízben 379 nm-es gerjesztés hatására. A hexagonális erbium-oxid fotolumineszcencia hosszú életű és nagyobb energiaátmenetet enged (4S3/2 - 4I15/2). A gömbszerű forma nem képes 4S3/2 - 4I15/2 átmenetre.[7]
Felhasználása
[szerkesztés]Az erbium-oxid felhasználási változatosak, köthetőek az elektromos, optikai, és fotolumineszcens tulajdonságaihoz.[8] Az Er3+ ionokkal adalékolt (dópolt) nanoméretű anyagok a speciális részecskeméret-függő optikai és elektromos tulajdonságaik miatt sokkal érdekesebbek.[7] A nanorészecskés anyagok, amelyekhez erbium-oxid van adva, könnyen eloszlathatók az üveg- vagy műanyag felületeken, ezzel megjelenítési célokra, képernyők gyártására használható. Ezenkívül biogyógyszerként,[9] és biológiai anyagokról való képalkotásra használt szerként[8] is alkalmazzák, valamint esetenként üveget szoktak színezni vele.[10]
Fordítás
[szerkesztés]Ez a szócikk részben vagy egészben az Erbium(III) oxide című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Források
[szerkesztés]- ↑ Lide, David R.. Handbook of Chemistry and Physics, 87, CRC Press, 4–57. o. (1998). ISBN 0-8493-0594-2
- ↑ Aaron John Ihde. The development of modern chemistry. Courier Dover Publications, 378–379. o. (1984). ISBN 0-486-64235-6
- ↑ Singh, M.P, C.S Thakur, K Shalini, N Bhat, S.A Shivashankar (2003. február 3.). „Structural and electrical characterization of erbium oxide films grown on Si(100) by low-pressure metalorganic chemical vapor deposition”. Applied Physics Letters 83 (14), 2889. o. [2012. július 8-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1063/1.1616653. (Hozzáférés: 2012. április 17.)
- ↑ Erbium Biological Action. [2016. március 3-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. április 9.)
- ↑ Emsley, John. "Erbium" Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to Elements.. Oxford, England, Uk: Oxford University Press, 136–139. o. (2001). ISBN 0-19-850340-7
- ↑ Rare-earth-doped nanoparticles prove illuminating. SPIE. (Hozzáférés: 2012. április 10.)
- ↑ a b Radziuk, Darya, Andre Skirtach, Andre Geßner, Michael U. Kumke, Wei Zhang, Helmuth M€ohwald, and Dmitry Shchukin (2011. október 24.). „Ultrasonic Approach for Formation of Erbium Oxide Nanoparticles with Variable Geometries”. Langmuir 27, 14472–14480. o. DOI:10.1021/la203622u. (Hozzáférés: 2012. április 10.)
- ↑ a b Richard, Scheps (1996. február 12.). „Upconversion laser processes”. Progress in Quantum Electronics 20, 271–358. o. DOI:10.1016/0079-6727(95)00007-0. (Hozzáférés: 2012. április 14.)
- ↑ Andre, Skirtach (2006). „Laser-Induced Release of Encapsulated Materials inside Living Cells”. Angew Chem Int. Ed 38, 4612–4617. o. (Hozzáférés: 2012. április 15.)
- ↑ Lide, David. Handbook of Chemistry and Physics. Boca, Raton Fl: CRC Press, 4–57. o. (1998). ISBN 0849305942