68Er167.26
原子序数 68 · 镧系元素
铒 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。
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 |
| 族 | 镧系/锕系(无族序号) |
| 周期 | 6 |
| 区 | 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。