Érbio, o 68º elemento da tabela periódica.
A descoberta deérbioé cheio de reviravoltas. Em 1787, na pequena cidade de Itby, a 1,6 km de Estocolmo, Suécia, uma nova terra rara foi descoberta em uma pedra negra, chamada terra de ítrio, em homenagem ao local da descoberta. Após a Revolução Francesa, o químico Mossander utilizou uma tecnologia recém-desenvolvida para reduzir a concentração elementarítrioda terra de ítrio. Nesse ponto, as pessoas perceberam que a terra de ítrio não é um “componente único” e encontraram dois outros óxidos: o rosa é chamadoóxido de érbio, e o roxo claro é chamado de óxido de térbio. Em 1843, Mossander descobriu o érbio etérbio, mas ele não acreditava que as duas substâncias encontradas fossem puras e possivelmente misturadas com outras substâncias. Nas décadas seguintes, as pessoas gradualmente descobriram que, de fato, havia muitos elementos misturados nele e, aos poucos, encontraram outros elementos metálicos lantanídeos além do érbio e do térbio.
O estudo do érbio não foi tão tranquilo quanto sua descoberta. Embora Maussand tenha descoberto o óxido de érbio rosa em 1843, foi somente em 1934 que amostras puras de érbio foram obtidas.metal érbioforam extraídos devido à melhoria contínua nos métodos de purificação. Por aquecimento e purificaçãocloreto de érbioe potássio, o érbio foi reduzido pelo potássio metálico. Mesmo assim, as propriedades do érbio são muito semelhantes às de outros elementos metálicos lantanídeos, resultando em quase 50 anos de estagnação em pesquisas relacionadas, como magnetismo, energia de atrito e geração de faíscas. Até 1959, com a aplicação da estrutura eletrônica especial de 4 camadas f dos átomos de érbio em campos ópticos emergentes, o érbio ganhou atenção e múltiplas aplicações foram desenvolvidas.
O érbio, branco prateado, tem textura macia e só apresenta forte ferromagnetismo próximo ao zero absoluto. É um supercondutor e oxida lentamente pelo ar e pela água à temperatura ambiente.Óxido de érbioÉ um vermelho-rosado comumente usado na indústria de porcelana e um bom esmalte. O érbio é concentrado em rochas vulcânicas e possui depósitos minerais em grande escala no sul da China.
O érbio possui propriedades ópticas excepcionais e pode converter infravermelho em luz visível, tornando-se o material perfeito para a fabricação de detectores infravermelhos e dispositivos de visão noturna. É também uma ferramenta especializada na detecção de fótons, capaz de absorver fótons continuamente por meio de níveis específicos de excitação iônica no sólido, detectando e contando esses fótons para criar um detector de fótons. No entanto, a eficiência da absorção direta de fótons por íons trivalentes de érbio não era alta. Somente em 1966 os cientistas desenvolveram lasers de érbio, capturando indiretamente sinais ópticos por meio de íons auxiliares e transferindo energia para o érbio.
O princípio do laser de érbio é semelhante ao do laser de hólmio, mas sua energia é muito menor. Um laser de érbio com comprimento de onda de 2940 nanômetros pode ser usado para cortar tecidos moles. Embora esse tipo de laser na região do infravermelho médio tenha baixa capacidade de penetração, ele pode ser rapidamente absorvido pela umidade dos tecidos humanos, alcançando bons resultados com menos energia. Ele pode cortar, triturar e remover tecidos moles com precisão, proporcionando rápida cicatrização de feridas. É amplamente utilizado em cirurgias a laser, como cavidade oral, catarata branca, estética, remoção de cicatrizes e remoção de rugas.
Em 1985, a Universidade de Southampton, no Reino Unido, e a Universidade Northeastern, no Japão, desenvolveram com sucesso um amplificador de fibra dopada com érbio. Atualmente, a Wuhan Optics Valley, em Wuhan, província de Hubei, China, é capaz de produzir independentemente este amplificador de fibra dopada com érbio e exportá-lo para a América do Norte, Europa e outros lugares. Esta aplicação é uma das maiores invenções em comunicação por fibra óptica, desde que uma certa proporção de érbio seja dopada, ela pode compensar a perda de sinais ópticos em sistemas de comunicação. Este amplificador é atualmente o dispositivo mais utilizado em comunicação por fibra óptica, capaz de transmitir sinais ópticos sem enfraquecimento.
Data de publicação: 16 de agosto de 2023