Erbium

Eigenschaften des Elements

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25 °C	9,05
Härte nach Mohs
Schallgeschwindigkeit in	2832
Schmelztemperatur in °C	1500
spezifische Schmelzwärme in	119
Siedetemperatur in °C	2900
spezifische Verdampfungswärme in	1674
Standardentropie S0 in
Wärmeleitfähigkeit in bei 27 °C	14,5
spezifische Wärmekapazität in	0,168
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3
spez. elektrischer Widerstand in	0,8696
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)	0,000 23

.

Isotope des Elements

In der Natur kommt Erbium als ein Gemisch aus sechs stabilen Isotopen vor. Weitere radioaktive Isotope sind künstlich hergestellt worden.

Ordnungszahl Z	Massen- zahl A	Atommasse in u	Häufigkeit in %	Art der Strahlung und Energie in MeV	Halbwertszeit
68	162	161,928	0,14%
	164	163,929	1,6%
	166	165,930	33,6%
	167	166,932	22,9%
	168	167,932	16,8%
	169	168,934	künstlich	β : 0,3	9,3 d
	170	169,935	15,0%
	171	170,938	künstlich	β : 1,1	7,5 h

Energieniveauschema

Weitere Eigenschaften

Erbium ist ein silbergraues, metallisch glänzendes, weiches Schwermetall. Es läuft an der Luft rasch an und bildet zwei Modifikationen: α-Erbium und β-Erbium. Erbium besitzt eine relativ hohe Schmelz- und Siedetemperatur. Erbium gehört zu den Seltenerdmetallen und bildet wie diese in seinen Verbindungen ausschließlich die Oxidationsstufe III. Es ist ein ziemlich unedles, elektropositives und sehr reaktionsfähiges Metall. An Luft ist es sehr stabil, an feuchter Luft bildet sich sehr schnell ein Oxidfilm. In kaltem Wasser löst es sich unter Wasserstoffentwicklung langsam, in heißem Wasser dagegen sehr schnell. Mit Chlor und Schwefel reagiert es direkt zu dem Chlorid oder Sulfid. Die Farbe des Kations ist rosa.

Entdeckung

1843 trennte der schwedische Chemiker CARL GUSTAV MOSANDER (1797 - 1858) aus der von GADOLIN entdeckten Yttererde zwei neue Erden. Er nannte sie Erbia und Terbia. Diese Erden wurden nur in unreiner Form isoliert und daher oft verwechselt. 1879 gelang es P.TH. CLEVE (1840 - 1905), aus der Erbia das reine Oxid zusammen mit zwei weiteren Erden zu isolieren. Das in Erbia neue enthaltende Element erhielt dem entsprechend den Namen «Erbium» mit dem Symbol «Er». Metallisches Erbium wurde 1934 vom deutschen Chemiker KARL ADREAS HOFFMANN (1870 - 1940) hergestellt.

Vorkommen/Herstellung

Erbium steht an 51. Stelle der Elementhäufigkeit und gehört zu den selteneren Elementen auf der Erde. Es findet sich in der Natur meist mit den anderen Seltenerdmetallen zusammen in Mineralien wie Monazitsand, Bastnäsit, Gadolinit u. a. wieder. Die technische Herstellung des Erbiums erfolgt durch Anreicherung der Erze, den Aufschluss mit Schwefelsäure, der anschließenden Fällung als Oxalat und Überführung in das Oxid und in das Trifluorid und Trichlorid. Danach wird das Metall metallothermisch durch Reduktion eines Gemisches aus Trichlorid und Trifluorid mit Calcium gewonnen. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung des Metalls ist die Schmelzflusselektrolyse des wasserfreien Chlorids.

Verwendung

Das Metall hat nur geringe technische Bedeutung. Es wird als Legierungsbestandteil vor allem für Titanlegierungen in der Metallurgie, zum Färben von Gläsern und Emaille und zur Herstellung von IR-absorbierenden Spezialgläsern verwendet. Erbium eignet sich aufgrund seines Absorptionsvermögens von Wasserstoff als Wasserstoffspeicher.

Wichtige Verbindungen

Das violette Halogenid: ErCl₃

Bau

Erbium kristallisiert in einer dichtesten Packung.