Els empèdocles moderns – Carl Gustaf Mosander (1842) i l’element 68 (Er) – erbi (nilhexocti, Nho)

Més enllà de la derivació, que vam veure fa unes quantes setmanes, existeixen altres processos de formació de mots. La “conversió” és un procés morfològic que genera nous mots a partir de radicals preexistents, canviant-ne la categoria lèxica. La diferència respecte dels canvis morfològics induïts en la derivació (sufixació), en aquest cas no s’empren afixos derivatius. Hi ha conversions de nom a verb (p. ex. de sal a salar), d’adjectiu a verb (p. ex de buit a buidar) i de verb a nom (p. ex. d’adobar a adob). El caràcter sistemàtic del llengua científic fa que hom tendeixi a substituir el processos de conversió per processos de derivació amb l’ús de sufixos que marquen categoria lèxica. Més que de conversió lèxica, es tracta de lexicalització el fet d’atribuir funcions nominals o predicatives a les formes no personals del verb (infinitiu, gerundi, participi). També és lexicalització els mecanismes que fan que un adjectiu es nominalitzi (per elisió del substantiu que predicava) o que un nom s’adjectivi. En contrast amb la derivació i la conversió, la composició com a procés de formació de mots combina més d’una unitat lèxica. Els constituent d’un mot compost poden tindre una relació de coordinació (mots compostos coordinants o juxtaposats) o de subordinació (mots compostos subordinants, amb relacions de complementació o específicació). Vinculat a aquest fet, els mots compostos poden ser endocèntrics (amb el nucli identificat amb un dels constituents del compost) o exocèntrics (amb el nucli identificat amb un element implícit, extern al compost). “Paraigua” és un mot compost excèntric, perquè el nucli és extern (l’instrument que para l’aigua), i és aquest nucli extern el que en determina el gènere gramatical. Hom diferencia també entre els compostos sintagmàtics, en els que la flexió és encara independent per als constituents, dels compostos propis, en els quals únicament flexiona el segon component. Dins dels compostos propis, se’n distingeixen els nominals, els adjectivals, els verbals i els adverbials. En el llenguatge científic, bona part de la producció terminològica es fa amb compostos cultes, és a dir amb unitats manllevades a les llengües clàssiques, particularment la grega i la llatina. Aquestes unitats poden consistir en formes prefixades (macro-, micro-, mini-) o en formes sufixades (-metre, -cida, -cultor). I, tanmateix, la producció terminològica no s’esgota ací. En tot cas, nosaltres som arribats al nombre 68 de la nostra sèrie.

Sis exemples de terres rares (la praseodímia, negra; i en el sentit horari, la cèria, la lantana, la neodímia, la samària i la gadolínia). El nom més antic és el de la “cèria”, mot derivat de Ceres (el petit planeta descobert el 1801), encara que com deia Klaproth hauria estat més ben derivat el mot “cerèria”. El mot “lantana” deriva d’un radical grec que vol dir “amagat”, en tant que hauria quedat ocult dins de la definició originària de “cèria”. Els mots praseodímia i neodímia són compostos de formació irregular, amb prefixos grecs (praseo-, verd; neo-, nou) i un sufix també grec però truncat (-didimos, bessó, en el sentit de bessó de la “lantana”). La “samària” és un mot derivat del cognom Samarsky. La “gadolínia”, similarment, també és un mot derivat d’un altre cognom, Gadolin

Carl Gustaf Mosander i la descoberta de l’erbi

Fou per recomanació de Jöns Jakob Berzelius, que Carl Gustaf Mosander inicià els seus estudis en terres rares. Les terres rares, com les terres majoritàries, eren enteses com compostos binaris d’oxigen i de metall. Hom suposava que cada terra rara es corresponia a un element metàl•lic. En el 1839, Mosander descobrí que la terra rara coneguda com a cèria, amagava una terra rara addicional, a la que denominà lantana (oculta, amagada).

En el 1842, amb experiments similars, Mosander també evidenciava que la terra coneguda com a ítria o itèrbia (per Ytterby, la localitat on inicialment s’havia descrit el mineral conegut com a iterbita o gadolinita) no era una única substància, sinó una barreja de, com a mínim, tres substàncies diferents. Calia assumir que cadascuna d’aquestes substància era l’òxid de tres elements metàl•lics diferents.

Mosander separà les tres substàncies, ni que fos de manera imperfecta, a través de la precipitació diferencial. Per distingir-les, fraccionà el mot “itèrbia”, de manera que reservava el mot “ítria” per a la substància majoritària, i creava dos mots addicionals per a dues substàncies minoritària: “tèrbia” i “èrbia”.

La tèrbia (Terbiumoxyd) era una substància de color rosat. El nitrat de terbi, d’altra banda, era de color roig-bru. Això la separava clarament de l’ítria i l’èrbia, de color blanc o groc. Mosander publicà les seves propostes a “Annalen der Physik” en el 1843, en un article titular “Sobre els nous metalls que acompanyen el ceri, el lantani i el didimi, així com dels nous metalls, erbi i terbi, descoberts en la terra ítria”. Allà on hi havia hagut dos elements, ara n’hi havia cinc.

La divisió tripartida de la terra ítria, en itri (Y ó Yt), terbi (Tb) i erbi (Er) no fou acceptada per tots els autors. De mica en mica, prengué la idea que calia distingir únicament dues fraccions, la groga o blanca (majoritària) i la rosada (minoritària). Això suposà l’abandonament del mot “terbi”. De manera que, sobretot a partir del 1860, allò que per Mosander (mort el 1858) era el “Terbiumoxyd” passà a denominar-se “Erbiumoxyd”.

Clorur d’erbi, sota llum natural. Molts compostos d’erbi mostren una coloració rosada característica

De totes formes, autors com John Newlands, en el seu intent de sistematització dels elements (1865), tan sols tenien present l’itri.

En la taula periòdica del 1869, Dmitri Mendeleev reconeix dos elements diferents, per bé que amb reserves: l’erbi (Er, pes atòmic de 56) i l’itri (Yt, pes atòmic de 60). En aquesta taula, hem d’entendre que l’erbi es correspon al terbi en la nomenclatura originària de Mosander.

En la taula periòdica del 1871, Mendeleev ja considera l’erbi com un element pesant (pes atòmic de 178) que no pas l’itri (pes atòmic de 88), bo i que manté el signe d’interrogació per aquests i altres metalls de terres rares.

Galissard de Marignac (1817-1894)

Els avenços en cristal•lització fraccional i en espectroscòpia, van permetre que, devers el 1877, Jean Charles Galissard de Marignac donés la raó a Mosander en la divisió tripartida de l’ítria. L’única diferència era la inversió en les definicions de l’erbi i del terbi. La terra rara rosada, en la nomenclatura de Marignac, era l’èrbia.

Però proliferaren les descobertes de terres rares addicionals. En el 1878, Marignac diferencia en l’èrbia, dues terres rares, la majoritària (que denomina “neo-èrbia”) i una de minoritària (que denomina “itèrbia”). En el mateix any, Marc Delafontaine (1837-1911) descriu la filípia (philippium, Pp) i la decípia (decipium, Dp). Per la seva banda, John Lawrence Smith (1818-1883) identifica una altra terra rara, a la que bateja com a mosandra (en homenatge a Mosander). La majoria d’aquestes definicions es basaven en línies espectrals, atribuïdes a elements que encara hom no havia pogut obtindre de manera suficientment pura.

En el 1879, Lars Fredrik Nilson (1840-1889) descrivia l’escàndia (scandium, Sc) en l’itèrbia, i la túlia (thulium, Tm) en l’èrbia. D’altra banda, Per Teodor Cleve (1840-1905) descrivia també en l’èrbia, l’hòlmia (holmium, Ho).

En les dècades següents seguirien més descobertes, i hom rebutjaria algunes proposicions. Els pesos atòmics de cada element foren calculats amb més precisió, i hom es féu una composició de lloc sobre els elements de terres rares (o lantànids).

En el 1905, de manera independent, Georges Urbain (1872-1938) i Charles James (1880-1928), obtingueren, gràcies a innovacions en precipitació i cristal•lització diferencials, una quantitat prou pura d’òxid d’erbi (Er2O3).

Amb la formulació del nombre atòmic d’acord amb la cristal•lografia de raigs X per Henry Moseley (1913), la localització de l’erbi i dels altres lantànids en la taula periòdica ja quedà ben definida.

En el 1934, W. Klemm i H. Bommer aconseguiren una quantitat prou pura d’erbi metàl•lic a partir de la reducció d’ErCl3 anhidre amb vapor elemental de potassi.

Malgrat l’interès que despertà l’erbi en diferents projectes de recerca (com per exemple, en desenvolupament d’amplificadors de fibra òptica, 1987), el preu de purificació va fer prohibitiva moltes d’aquestes aplicacions fins els anys 1990. Llavors, comencen les aplicacions quantitatives de l’òxid d’erbi, per exemple com a colorant en la indústria del vidre ornamental.

L’erbi: isòtops i abundància

La massa atòmica estàndard de l’erbi és de 167,259 uma, mitjana ponderada de la dels seus isòtops naturals (166Er; 168Er; 167Er; 170Er; 164Er; 162Er). El llista complet d’isòtops coneguts faria:
– erbi-142 (142Er; 141,97231 uma). Nucli format per 68 protons i 74 neutrons. És un isòtop molt inestable.
– erbi-143 (143Er; 142,96634 uma). Nucli format per 68 protons i 75 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 0,2 s.
– erbi-144 (144Er; 143,96038 uma). Nucli format per 68 protons i 76 neutrons. És un isòtop molt inestable, amb una semivida de 0,4 s. Decau a holmi-144, amb emissió d’un positró.
– erbi-145 (145Er; 144,95739 uma). Nucli format per 68 protons i 77 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 0,9 s. Decau normalment holmi-145 (amb emissió d’un positró) o, rarament, a disprosi-144 (amb emissió d’un protó i d’un positró).
– erbi-146 (146Er; 145,95200 uma). Nucli format per 68 protons i 78 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1,7 s. Decau bé a holmi-146 (amb emissió d’un positró) o bé a disprosi-145 (amb emissió d’un protó i d’un positró).
– erbi-147 (147Er; 146,94949 uma). Nucli format per 68 protons i 79 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 2,5 s. Decau bé a holmi-147 (amb emissió d’un positró) o bé a disprosi-146 (amb emissió d’un protó i d’un positró). És un isòtop metastable (147mEr) a 100 keV, que té una semivida de 2,5 s, i que decau a holmi-147.
– erbi-148 (148Er; 147,94455 uma). Nucli format per 68 protons i 80 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 4,6 s. Decau normalment (99,85%) a holmi-148 (amb emissió d’un positró) o a disprosi-147 (0,15%; amb emissió d’un protó i d’un positró).
– erbi-149 (149Er; 148,94231 uma). Nucli format per 68 protons i 81 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 4 s. Decau majoritàriament (93%) a holmi-149 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (7%), a disprosi-148 (amb emissió d’un protó i d’un positró). Posseeix tres estats metastables, un a 741,8 keV (149m1Er; que té una semivida de 8,9 s, i que decau bé a l’estat basal (3,5%) o directament a holmi-149 (96,5%) o a disprosi-148 (0,18%)), un altre a 2611,1 keV (149m2Er; que té una semivida de 6,1•10-7 s) i un tercer a 3242,7 keV (149m3Er; que té una semivida de 4,8•10-6 s).
– erbi-150 (150Er; 149,937914 uma). Nucli format per 68 protons i 82 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 18,5 s. Decau a holmi-150, amb emissió d’un positró.
– erbi-151 (151Er; 150,937449 uma). Nucli format per 68 protons i 83 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 23,5 s. Decau a holmi-151, amb emissió d’un positró. Posseeix dos estats metastables, un a 2585,5 keV (151m1Er; que té una semivida de 0,58 s i que decau bé a l’estat basal (95,3%) o directament (4,7%) a holmi-151) i un altre a 10286 keV (151m2Er; que té una semivida de 4,2•10-7 s).
– erbi-152 (152Er; 151,935050 uma). Nucli format per 68 protons i 84 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 10,3 s. Decau majoritàriament (90%) a disprosi-148 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o, alternativament (10%), a holmi-152 (amb emissió d’un positró).
– erbi-153 (153Er; 152,935063 uma). Nucli format per 68 protons i 85 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 37,1 s. Decau bé a disprosi-149 (53%; amb emissió d’un nucli d’heli-4) o a holmi-153 (47%; amb emissió d’un positró).
– erbi-154 (154Er; 153,932783 uma). Nucli format per 68 protons i 86 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 224 s (4 minuts). Decau normalment (99,53%) a holmi-154 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (0,47%), a disprosi-150 (amb emissió d’un nucli d’heli-4).
– erbi-155 (155Er; 154,933209 uma). Nucli format per 68 protons i 87 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 320 s (5 minuts). Decau normalment (99,98%) a holmi-155 (amb emissió d’un positró) o, alternativament (0,022%), a disprosi-151 (amb emissió d’un nucli d’heli-4).
– erbi-156 (156Er; 155,931065 uma). Nucli format per 68 protons i 88 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1170 s (20 minuts). Decau a holmi-156, amb emissió d’un positró.
– erbi-157 (157Er; 156,93192 uma). Nucli format per 68 protons i 89 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1119 s (19 minuts). Decau a holmi-157, amb emissió d’un positró. Posseeix un estat metastable (157mEr) a 155,4 keV, que té una semivida de 0,076 s, i que decau a l’estat basal.
– erbi-158 (158Er; 157,929893 uma). Nucli format per 68 protons i 90 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 8240 s (2 hores). Decau a holmi-158, per captura electrònica.
– erbi-159 (159Er; 158,930684 uma). Nucli format per 68 protons i 91 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 2200 s (36 minuts). Decau a holmi-159, amb emissió d’un positró. Posseeix dos estats metastables, un a 182,602 keV (159m1Er; que té una semivida de 3,37•10-7 s) i un altre a 429,05 keV (159m2Er; que té una semivida de 5,90•10-7 s).
– erbi-160 (160Er; 159,929083 uma). Nucli format per 68 protons i 92 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1,029•105 s (29 hores). Decau a holmi-160, per captura electrònica.
– erbi-161 (161Er; 160,929995 uma). Nucli format per 68 protons i 93 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1,16•104 s (3 hores). Decau a holmi-161, amb emissió d’un positró. Posseeix un estat metastable (161m1Er) a 396,44 keV, que té una semivida de 7,5•10-6 s.
– erbi-162 (162Er; 161,928778 uma). Nucli format per 68 protons i 94 neutrons. Teòricament, decau a disprosi-158 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o a disprosi-162 (amb emissió de dos positrons). Ho fa, però, amb una semivida tan llarga, de 4,42•1021 s (quatre ordres de magnitud superior a l’edat actual de l’univers) que, a efectes observacionals, és un isòtop estable. La freqüència és de 0,139%.
– erbi-163 (163Er; 162,930033 uma). Nucli format per 68 protons i 95 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 4500 s (75 minuts). Decau a holmi-163, amb emissió d’un positró. Posseeix un estat metastable (163mEr) a 445,5 keV, que té una semivida de 5,8•10-7 s.
– erbi-164 (164Er; 163,929200 uma). Nucli format per 68 protons i 96 neutrons. Teòricament, decau a disprosi-160 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o a disprosi-164 (amb emissió de dos positrons). Ho faria, però, amb una semivida tan llarga que, a efectes observacionals, és un isòtop estable. La freqüència és de 1,601%.
– erbi-165 (165Er; 164,930726 uma). Nucli format per 68 protons i 97 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 3,730•104 s (10 hores). Decau a holmi-165, per captura electrònica.
– erbi-166 (166Er; 165,9302931 uma). Nucli format per 68 protons i 98 neutrons. Teòricament, decau a disprosi-162 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Ho faria, però, amb una semivida tan llarga que, a efectes observacionals, és un isòtop estable. La freqüència és de 33,503%.
– erbi-167 (167Er; 166,9320482 uma). Nucli format per 68 protons i 99 neutrons. Teòricament, decau a disprosi-163 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Ho faria, però, amb una semivida tan llarga que, a efectes observacionals, és un isòtop estable. La freqüència és de 22,869%. Posseeix un estat metastable (167mEr) a 207,801 keV, que té una semivida de 2,269 s, i que decau a l’estat basal.
– erbi-168 (168Er; 167,9323702 uma). Nucli format per 68 protons i 100 neutrons. Teòricament, decau a disprosi-164 (amb emissió d’un nucli d’heli-4). Ho faria, però, amb una semivida tan llarga que, a efectes observacionals, és un isòtop estable. La freqüència és de 26,978%.
– erbi-169 (169Er; 168,9345904 uma). Nucli format per 68 protons i 101 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 8,115•105 s (9 dies). Decau a tuli-169, amb emissió d’un electró.
– erbi-170 (170Er; 169,9354643 uma). Nucli format per 68 protons i 102 neutrons. Teòricament, decau a disprosi-166 (amb emissió d’un nucli d’heli-4) o a iterbi-170 (amb emissió de dos electrons). Ho faria, però, amb una semivida tan llarga, de 1,01•1025 s (vuit ordres de magnitud superior a l’edat actual de l’univers) que, a efectes observacionals, és un isòtop estable. La freqüència és de 14,910%.
– erbi-171 (171Er; 170,9380298 uma). Nucli format per 68 protons i 103 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 2,706•104 s (8 hores). Decau a tuli-171, amb emissió d’un electró. Posseeix un estat metastable (171mEr) a 198,6 keV, que té una semivida de 2,10•10-7 s.
– erbi-172 (172Er; 171,939356 uma). Nucli format per 68 protons i 104 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 1,77•105 s (49 hores). Decau a tuli-172, amb emissió d’un electró.
– erbi-173 (173Er; 172,94240 uma). Nucli format per 68 protons i 105 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 86,04 s. Decau a tuli-173, amb emissió d’un electró.
– erbi-174 (174Er; 173,94423 uma). Nucli format per 68 protons i 106 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 190 s (3 minuts). Decau a tuli-174, amb emissió d’un electró.
– erbi-175 (175Er; 174,94777 uma). Nucli format per 68 protons i 107 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 72 s. Decau a tuli-175, amb emissió d’un electró.
– erbi-176 (176Er; 175,95008 uma). Nucli format per 68 protons i 108 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 20 s. Decau a tuli-176, amb emissió d’un electró.
– erbi-177 (177Er; 176,95405 uma). Nucli format per 68 protons i 109 neutrons. És un isòtop inestable, amb una semivida de 3 s. Decau a 177mTm, amb emissió d’un electró.

L’àtom neutre d’erbi conté 68 electrons, amb una configuració basal d’escorça de 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f125s25p66s2. És, doncs, un element del període 6 i del bloc f, la qual cosa el col•loca entre els lantànids (elements de terres rares) i, més concretament, entre els lantànids pesants (grup de l’itri). Hom el pot incloure també en el grup f12, l’actínid del qual seria el fermi. L’estat d’oxidació més habitual de l’erbi és +3, encara que també el podem trobar amb +2, +1 i 0. El radi atòmic és de 1,89•10-10 m.

Peça d’erbi metàl•lic

En condicions estàndards de pressió i de temperatura, l’erbi elemental es presenta com un sòlid metàl•lic de color blanc argentí, tou i mal•leable, amb una densitat de 9066 kg•m-3. En aquestes condicions, és paramagnètic, però torna antiferromagnètic per sota de 80 K i ferromagnètic per sota de 19 K.

En condicions estàndards de pressió, l’erbi metàl•lic fon a 1802 K. La densitat de l’erbi líquid en el punt de fusió és de 8860 kg•m-3.

En condicions estàndards de pressió, l’erbi elemental bull a 3141 K.

L’erbi metàl•lic és relativament estable en condicions ambientals. S’oxida a Er2O3, com més ràpid com més elevada sigui la temperatura. En contacte amb l’aigua, similarment, genera Er(OH)3. En solució aquosa, els cations Er3+ (acomplexats en [Er(OH2)9]3+) forneixen una tonalitat rosada-vermella.

Entre els compostos d’erbi podem esmentar:
– halurs: ErF3 (sòlid rosa), ErCl3 (sòlid violat), ErBr3 (sòlid violat), ErI3 (sòlid violat).
– nitrurs: l’Er3N forma agregats moleculars, que han estat estudiats en ful•lerens per Sato et al. (2007).

L’abundància atòmica de l’erbi en l’univers és condicionada pels processos de nucleosíntesi en supernoves, per les rutes de desintegració d’elements més pesants i per l’estabilitat dels seus isòtops. Com s’esdevé amb elements de nombre Z parell, l’erbi disposa de tot un seguit d’isòtops (quasi-)estables (sis), la qual cosa n’afavoreix l’abundància. L’erbi és més abundant (en termes atòmics) que tot un seguit d’elements més lleugers: el tecneci, l’indi, el praseodimi, el prometi, l’europi, el terbi i l’holmi. Dels elements més pesants, tan sols cinc en són més abundants: osmi, iridi, platí, mercuri i plom.

En el conjunt del planeta Terra, l’abundància de l’erbi és de 0,30 ppm en termes de massa (0,047 ppm en termes atòmics). Com a element litòfil, la concentració és més elevada en l’escorça terrestre, on assoleix 3,8 ppm (en termes de massa). No se’l troba més que en forma combinada, particularment com a òxid. Entre els minerals amb major contingut d’erbi hi ha el xenotim (fosfat d’itri i d’altres lantànids) i l’euxenita ((Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6)..

En la hidrosfera, la concentració depèn del context geològic. En l’oceà l’abundància d’erbi és de 900 ng•m-3.

En l’atmosfera, l’erbi és present en forma de traça.

Pel que se sap, l’erbi no és un bioelement per a cap organisme. És present a la biosfera, en forma de traça. En l’organisme humà assoleix la concentració més elevada en el teixit ossi i, en menor terme, en ronyons i fetge. Això s’explica perquè els cations Er3+ són metabolitzats parcialment com a anàlegs de Ca2+. Aquesta podria ser també la base de l’efecte estimulador del metabolisme. La ingesta típica d’erbi en la dieta és de l’ordre d’1 mg anual.

En general, els compostos d’erbi són considerats poc tòxic. El risc associat a l’erbi metàl•lic es deu més aviat a la ignició/explosió que no pas a la toxicitat (lleugera per via oral).

Aplicacions de l’erbi

La producció mundial d’erbi depèn de l’explotació de minerals com el xenotim i l’euxenita i d’argiles processades per adsorció iònica. En qualsevol cas, la major part de la producció té lloc a la Xina.

Sorra de monazita. Per a l’extracció de lantànids, aquests materials són digerits en àcid clorhídric o sulfúric, obtenint-ne clorurs o sulfats solubles. La neutralització parcial a pH 3-4, permet la precipitació de les sals de tori. El tractament amb oxalat amònic genera uns oxalats que, per anellament, es converteixen en òxids. Els òxids resultants són dissolts en àcid nítric, amb la precipitació de la cèria. Amb nitrat de magnesi, es generen dobles sals de lantànids, separables per bescanvi iònic.

El processament d’aquestes fonts condueix a l’elaboració de concentrats rics en lantànids pesants, en els quals l’erbi suposa un 4-5% (en termes de massa). Tot i ésser minoritari, l’erbi és el responsable de la coloració rosada de les solucions àcides d’aquests concentrats.

Mitjançant el bescanvi iònic, els cations Er3+ són absorbits per la resina en substitució, segons els casos, de cations H+, NH4+, Cu2+. Er3+ és capturat després per agents acomplexadors.

A partir de l’òxid o de sals d’erbi, s’obté erbi metàl•lic escalfant a 1720 K amb calci sota atmosfera d’argó.

Entre els usos quantitatius de l’erbi podem esmentar-lo com a filtre fotogràfic i com a additiu metal•lúrgic.

L’òxid d’erbi, com altres terres rares, és utilitzat com a additiu en vidre ornamental. També entra en la composició d’alguns vidres per a ulleres de sol

Entre d’altres aplicacions:
– l’erbi és emprat com a agent dopant en fibres òptiques de vidre de sílice. L’erbi és l’element actiu d’amplificadors de fibra òptica (EDFA). En els làsers de fibra òptica, la distribució òptima dels àtoms d’erbi s’aconsegueix amb co-dopants com l’alumini o el fòsfor. En algunes formulació, al costat de l’erbi s’utilitza també iterbi.
– alguns aliatges d’erbi tenen interès per la seva elevada capacitat de calor específic a temperatures molt baixes (3N), o d’aliatges d’erbi-cobalt-iterbi-níquel (barreja de 65% d’Er3Co i 35% d’Er0,9Yb0,1Ni). Aquests aliatges són utilitzats en sistemes de gran refrigeració.
– l’òxid d’erbi és emprat com a colorant rosat en porcellana i en zircònies cúbiques.
– l’erbi metàl•lic és afegit a aliatges de vanadi per reduir-ne la duresa i facilitar-ne el treball.
– l’erbi metàl•lic és emprat com a additiu en metalls de barres de control per a reactors nuclears, degut a l’elevada capacitat d’absorció de neutrons.

El làser Er:YAG (Y3Al5O12, dopat amb erbi) és un làser d’estat sòlid que emet a una longitud d’ona de 2940 nm. Aquesta radiació és fortament absorbida per l’aigua (12000/cm), la qual cosa limita les seves aplicacions. Tot i amb tot, té una diversitat d’aplicacions en dermatologia i odontologia.

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: