Erbio
Erbio
El erbio forma parte del grupo de los lantánidos. Los lantánidos también se denominan tierras raras porque suelen encontrarse en forma de óxidos. Junto con los actínidos, los lantánidos forman los elementos de transición internos.
El estado del erbio en su forma natural es sólido. El erbio es un elemento químico de aspecto blanco plateado y pertenece al grupo de los lantánidos. El número atómico del erbio es 68. El símbolo químico del erbio es Er. El punto de fusión del erbio es de 1795 grados Kelvin o 1522,85 grados Celsius. El punto de ebullición del erbio es de 3136 grados Kelvin o 2863,85 grados Celsius o grados Celsius.
Propiedades atómicas del erbio
La masa atómica de un elemento viene determinada por la masa total de neutrones y protones que se pueden encontrar en un solo átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a su posición en la tabla periódica de los elementos, se encuentra en el periodo 6. El erbio tiene una masa atómica de 167,259 u.
La configuración electrónica del erbio es [Xe]6s24f12. La configuración electrónica de los elementos determina la forma en que se estructuran los electrones en los átomos de un elemento. El radio medio del erbio es de 175 pm y su radio atómico o radio de Bohr es de 226 pm. El erbio tiene un total de 68 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones, en su tercera capa tiene 18 electrones, en la cuarta, 30 electrones, en la quinta capa tiene 8 electrones y en la sexta, 2 electrones.
Historia
El erbio (de Ytterby, una ciudad sueca) fue descubierto por Carl Gustaf Mosander en 1843. Mosander separó la "itria" del mineral gadolinita en tres fracciones que denominó itria, erbia y terbia. Bautizó el nuevo elemento con el nombre de la ciudad de Ytterby, donde se encontraron grandes concentraciones de itria y erbia. Sin embargo, erbia y terbia se confundían en aquella época. Después de 1860, la terbia pasó a llamarse erbia y en 1877 lo que se conocía como erbia pasó a llamarse terbia. El óxido de erbio bastante puro (Er2O3) fue aislado de forma independiente por Georges Urbain y Charles James en 1905. No fue hasta 1934 cuando se obtuvo erbio suficientemente puro al reducir el cloruro anhidro con vapor de potasio.
Origen
Es un elemento trivalente, maleable, relativamente estable en el aire y que no se oxida tan rápidamente como otros metales de tierras raras. Las sales son de color rosa y el elemento da lugar a un espectro de absorción característico en el espectro visible, ultravioleta e infrarrojo cercano. El óxido es el erbio. Las propiedades del erbio están muy influenciadas por la cantidad y el tipo de impurezas presentes. No tiene ninguna función biológica conocida, aunque algunos creen que es capaz de estimular el metabolismo. Los cristales o vidrios dopados con erbio pueden utilizarse en la amplificación óptica, en la que los iones de erbio se bombean ópticamente en torno a longitudes de onda de 980 nm o 1480 nm e irradian luz en longitudes de onda de 1550 nm. Este proceso puede utilizarse para crear láseres y amplificadores ópticos. La longitud de onda de 1550 nm es especialmente importante para las comunicaciones ópticas porque las fibras ópticas estandarizadas tienen pérdidas mínimas en esta longitud de onda.
Obtención
Al igual que otras tierras raras, el erbio nunca se encuentra como elemento libre en la naturaleza, sino que se encuentra en minerales como la monacita. Históricamente siempre ha sido difícil y costoso separar las tierras raras de sus minerales, pero las técnicas de producción basadas en el intercambio iónico desarrolladas a finales del siglo XX han reducido considerablemente el coste de todas las tierras raras y sus compuestos químicos. Las principales fuentes comerciales de erbio son los minerales de xenotima y euxenita y, recientemente, las arcillas de adsorción iónica del sur de China. En las muestras ricas en itrio de este tipo de mineral, el itrio representa unos 2/3 de la masa total y la erbia (óxido de erbio) un 4-5%. Esta cantidad de erbio es suficiente para impartir un color rosa característico a la solución cuando la muestra rica en erbio se disuelve en un medio ácido. Este comportamiento del color es notablemente similar a lo que Mosander y los otros científicos de las tierras raras podrían haber visto en sus muestras de gadolinita de Ytterby.
Efectos del erbio sobre la salud
Es uno de los elementos químicos raros, que puede encontrarse en equipos como televisores en color, lámparas fluorescentes y cristales. Todos los compuestos químicos raros tienen propiedades comparables.
Rara vez se encuentra en la naturaleza, ya que se da en cantidades muy pequeñas. El erbio se encuentra normalmente en sólo dos tipos de minerales diferentes. El uso del erbio sigue aumentando, debido a que es útil para producir catalizadores y para pulir cristales. El erbio es más peligroso en el entorno laboral, debido a que los humos y gases pueden ser inhalados con el aire. Esto puede causar embolias pulmonares, especialmente durante exposiciones prolongadas. El erbio puede ser una amenaza para el hígado cuando se acumula en el cuerpo humano.
Efectos del erbio en el medio ambiente
Se libera en el medio ambiente en muchos lugares diferentes, principalmente por las industrias productoras de petróleo. También puede entrar en el medio ambiente cuando se tiran equipos domésticos. El erbio se acumula gradualmente en los suelos y en el agua del suelo, lo que acaba provocando un aumento de las concentraciones en los seres humanos, los animales y las partículas del suelo. En los animales acuáticos provoca daños en las membranas celulares, lo que tiene varias influencias negativas en la reproducción y las funciones del sistema nervioso.