För erbium

Marc Delafontaine, en schweizisk spektroskopist, bytte felaktigt namn på två element i sitt arbete som separerade oxiderna av Erbium och Terbium. Efter att Terbia döptes om till Erbia, och efter att det var känt som Erbia, döptes det om till Terbia. Rimligt ren erbiummetall producerades inte förrän Wilhelm Klemmm och Heinrich Bommer reducerade vattenfri klorid med kaliumånga. Liksom andra sällsynta jordartsmetaller finns detta element aldrig som ett fritt element i naturen, utan finns i monazit-och bastnasitmalmer.

Följaktligen har Kina nu blivit den största globala leverantören av detta element. När koncentratet löses i syra frigör Erbium tillräckligt med erbiumjon för att ge lösningen en distinkt och karakteristisk rosa färg. Detta färgbeteende liknar vad Mosander och andra tidiga lanthanidarbetare såg i sina extrakt från gadolinitmineralerna i ytterby. Cystfiltraten neutraliseras delvis med natriumhydroxid kaustisk soda till ett pH av 3-4.

Torium fälls ut från lösningen som hydroxid och avlägsnas. Därefter behandlas lösningen med ammoniumoxalat för att omvandla sällsynta jordartsmetaller till deras olösliga oxalater. Oxalater omvandlas till oxider genom glödgning. Den röda fosforen i lysrör måste innehålla erbiumjoner, och eftersom våglängden för fosforstrålningen exakt matchade absorptionen i min väns kristaller uppstår resonansabsorption, vilket orsakar en magisk glöd.

Sällsynta jordarter upptäcktes i världen, helt av misstag, av en svensk löjtnant och Carl Axel Arrhenius racing team i ett stenbrott på ön Vaxholm i Sverige, där den lilla staden Ytterby ligger. Mineralet som Arrhenius upptäckte kommer att leda till upptäckten av 16 element, alla med anmärkningsvärt liknande egenskaper. Och den lilla byn Ytterby kommer att ge inspiration till namnen på flera av dem: ytterbia, yttria, terbia och inslaget i denna podcast, erbia.

Andra har fått namn som skandium, Holmium och Thulium för att känna igen den region från vilken de först dök upp. I mer än ett sekel har det varit en debatt bland kemister om dessa element. Och en av nyckelaktörerna i denna kemiska serie var Robert Bunsen, medförfattare med Gustav Kirchoff av spektroskopi. Tillsammans hade de tanken att sätta kemiska föreningar i en flamma och analysera det resulterande ljuset med ett prisma.

Spektra som de observerade visade sig vara fantastiska analysverktyg-Kirchoff kommer att använda metoden för att identifiera element i solen. Metoden blev snabbt en av de centrala pelarna i kemi.

Men som många andra som arbetade i området var Bunsen fascinerad av lanthanidernas svaga färger och deras anmärkningsvärda invarians. Erbiumföreningar, oavsett partner-oxid, klorid, fluorid, amid, karbokarbiler - är nästan alltid svaga rosa. Under tre långa år utförde Bunsen metodiskt de hundratals kristalliseringar som var nödvändiga för att rena elementen och mätte sedan noggrant och ritade gnistspektren, som innehöll många skarpa band av varierande intensitet.

Det var en spektroskopisk Tour de Force för sin tid. Slutligen, i maj, avslutade Bunsen sitt monumentala manuskript. Med en känsla av lättnad gick han äntligen till den lokala puben för lunch.

It is a lanthanide, a rare-earth element, originally found in the gadolinite mine in Ytterby, Sweden, which is the source of the element's name.

Föreställ dig den stackars människans skräck när han återvände till laboratoriet och manuskriptet försvann. En rund bottenkolv med vatten på bordet fokuserade vårsolen från fönstret och satte eld på hela högen. År av arbete vänder sig till aska. Efter att ha publicerat sin förtvivlan i ett par brev till vänner ändrade Bunsen noggrant sitt jobb från början och lade grunden för vår förståelse av de elektroniska strukturerna av element som erbium.

Nu förstår vi att valenselektronerna i erbium, varav 11 i dess föreningar är begravda djupt i kärnan i en atom. Deras läge gör dem förvånansvärt okänsliga för världen utanför, Varför färgerna är så konsekventa från korsning till korsning. Men vad Bunsen inte kunde ha vetat var att det fanns spektroskopiska band i den infraröda delen av spektrumet, och det är det som gör erbium så värdefullt för oss idag.

Erbium är ett metalliskt grundämne som tillhör lantanoiderna och de sällsynta jordartsmetallerna.

Som du säkert vet, de flesta av våra telefonsamtal och Internet dataöverföringar bärs av optiska fibrer. Dessa fina filament av glas position har en sällsynt optisk perfektion. Men som ljus som passerar genom atmosfären uppstår spridning - ljusfotoner kolliderar ibland med glaskedjor i fibern, och ljuset dämpas, vilket begränsar längden på fibern som kan användas.

Detta fenomen, som kallas Rayleigh-spridning, är samma sak som gör att daghimlen blir blå och solnedgången blir röd. Ju kortare våglängd, desto större spridning. Erbium Light är i 1. Därför är Erbiumlasrar och förstärkare centrum kring vilken all vår moderna telekommunikation kretsar.Så nästa gång du ringer en vän och säger till dem: "Det är en vacker dag.