68Er167.26

原子序数 68 · 镧系元素

Er

别名: Erbium

铒(Er)是第68号元素,是一种银白色镧系金属。掺铒光纤放大器能直接在光纤内部增强光信号,它们是在各大洲之间传送互联网数据的海底光缆默默无闻的支柱。

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主要性质

原子序数68
原子量167.26 (CIAAW 2024 简化标准原子量)
分类镧系元素
镧系/锕系(无族序号)
周期6
f
物态(25 °C,1 atm)固态
熔点1802 K (1528.8 °C)
沸点3141 K (2867.8 °C)
密度9.07 g/cm³
电负性(鲍林标度)1.24
原子半径(范德华半径)235 pm
第一电离能6.108 eV
电子亲和能
氧化态+3
发现1843

电子排布

简写
[Xe]6s2 4f12
完整
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f12 5s2 5p6 6s2
各电子层电子数
2 · 8 · 18 · 30 · 8 · 2

轨道表示式

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p6↑↓↑↓↑↓
4d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4f12↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5s2↑↓
5p6↑↓↑↓↑↓
6s2↑↓

在周期表中的位置

发现历史

铒的故事也始于瑞典伊特比采石场的矿物。1843年,卡尔·古斯塔夫·莫桑德尔在分解钇土时发现了两种新的氧化物,称之为铒土(erbia)和铽土(terbia)。后来其他化学家把这两个名字对调了,通常的说法是,今天的铒土就是莫桑德尔最初以另一个名字称呼的物质。

铒土本身也被证明是混合物:1878年从中分离出了镱,1879年又分离出了钪、钬和铥。1934年,威廉·克莱姆和海因里希·博默尔用钾蒸气还原无水氯化铒,首次制得了相当纯净的金属铒。

名称由来

与钇、铽和镱一样,铒也以伊特比村命名。中文“铒”以金字旁加“耳”字,取其读音。

主要用途

  • 光放大器:石英光纤中的铒离子在激光泵浦下,能放大1.55微米附近——即主要的电信波长——的光,而无需将其转换为电信号。这使长途光纤链路和跨洋光缆大为简化。
  • 医疗与美容激光:约2.94微米的Er:YAG激光会被水极强烈地吸收,可以在皮肤换肤和牙科中实现极浅、极精确的消融。
  • 粉红色着色剂:氧化铒使玻璃、太阳镜和仿宝石呈粉红色。
  • 合金:少量添加可以改善钒和其他一些金属的加工性能。

同位素

天然铒有六种稳定同位素;最常见的是铒-166,约占总量的三分之一。人工合成的铒-169半衰期约9.4天,发射软β射线,用于治疗手指关节等发炎的小关节。

日常生活中

当你观看来自另一个大洲的视频时,承载它的光在穿越海底的途中,被掺铒光纤放大了许多次。粉红色的装饰玻璃也可能要把它的颜色归功于铒。在20世纪90年代这些放大器商用之前,光纤链路需要把光转换为电再转换回光的中继器;铒放大器能同时放大许多波长,与波分复用技术相结合,使网络容量成倍增长。铒没有已知的生物学作用,一般认为毒性较低。

小知识

  • 如果没有掺铒光纤放大器,跨洋互联网光缆会复杂和昂贵得多。
  • 氧化铒是让玻璃呈柔和粉红色的少数简单方法之一。
  • 最初被称为铒土的物质,后来又分离出了镱、钪、钬和铥。

同类元素 (镧系元素)

数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。