Die Entdeckung des Erbium begann 1843, alsCarl Gustav MosanderYttrium mittelsfraktionierter Kristallisation genauer untersuchte und dabei feststellte, dass es aus drei verschiedenfarbenen Substanzen bestand. Für einen farblosen Niederschlag beließ er den NamenYttrium, einen gelben nannte erErbium, einen pinkfarbenenTerbium. Alle drei Namen beruhen auf dem Namen derGrube Ytterby, derTyplokalität vonGadolinit, dem ersten Erz, aus dem die Elemente gewonnen werden konnten.[10] 1860 wiederholteNils Johan Berlin diese Experimente, fand jedoch nur einen pinkfarbenen Niederschlag, der er – abweichend von Mosander –Erbium nannte und bestritt die Existenz des Terbiums. In weiteren Untersuchungen von Gadolinit undSamarskit durchMarc Delafontaine konnte die Existenz des Terbiums schließlich bestätigt werden, jedoch blieb es bei der Namensvertauschung gegenüber dem ursprünglichen Vorschlag von Mosander.[11][12]
Erbium ist auf der Erde ein seltenes Element, seineHäufigkeit in derkontinentalen Erdkruste beträgt etwa 3,5 ppm.[17] Unter den Seltenen Erden wird es mit Yttrium und den Elementen von Terbium bis Lutetium zu den schweren Seltenen Erden (Heavy Rear Earth Elements, HREE) gezählt.
Wie alle Seltenen Erden ist Erbiumlithophil und daher vor allem in der kontinentalen Erdkruste zu finden, nur wenig imErdmantel. Seltene Erden werden zudem zu deninkompatiblen Elementen gezählt, jedoch ist es bei verschiedenen Gesteinen und Lanthanoiden unterschiedlich ausgeprägt. Während leichte Lanthanoide stark inkompatibel sind, ist dies bei schweren weniger der Fall. Vor allem inGranat werden HREE wie Erbium bevorzugt eingebaut.[18]
Es sind keine Erbiumminerale bekannt, das Element kommt stetsvergesellschaftet mit anderen schweren Seltenerdelementen in Erzen vor. Die wichtigsten erbiumhaltigen Minerale sindXenotim,Gadolinit-(Y),Bastnäsit,Allanit undBritholit.[19] Der Erbiumgehalt von Xenotim liegt je nach Probe bei 3,9 bis 4,1 %[20]
Die kommerziell wichtigste Quelle für Erbium sind ionenadsorbierendeTonminerale (Regolith-hosted ion-adsorption deposits, IADs). Diese entstehen bei derVerwitterung von Muttergesteinen vor allem in denSubtropen und adsorbieren die in den Ausgangsgesteinen enthaltenen Seltenerdmetalle. IAD-Vorkommen besitzen zwar nur einen relativ geringen Anteil an Seltenerdelementen von 0,05 bis 0,2 %, diese lassen sich jedoch relativ einfach durchAuslaugen aus den Tonmineralen lösen.[21]
Die wichtigsten Vorkommen von ionenadsorbierenden Tonmineralen liegen im SüdenChinas, aber auch inMyanmar,Vietnam,Malawi,Brasilien, denPhilippinen und denVereinigten Staaten sind Vorkommen bekannt. Kommerziell ausgebeutet werden vor allem die Vorkommen in Südchina und Myanmar.[22] Die chinesischen Tonmineral-Vorkommen enthalten etwa 5 ppm Erbium, es sind noch einige Vorkommen mit höheren Gehalten von bis zu 44 ppm in einer kleinen, sehr HREE-reichen Lagerstätte inPenco,Chile bekannt.[23]
Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Erbiumbegleiter wird das Oxid mitFluorwasserstoff zum Erbiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird mit Calcium unter Bildung vonCalciumfluorid zum metallischen Erbium reduziert. Die Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgt in einer zusätzlichen Umschmelzung imVakuum.
In Luft läuft Erbium grau an, ist dann aber recht beständig. Bei höheren Temperaturen verbrennt es zumSesquioxid Er2O3. Mit Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid. In Mineralsäuren löst es sich unter Bildung von Wasserstoff auf.
In seinen Verbindungen liegt es in der Oxidationsstufe +3 vor, die Er3+-Kationen bilden in Wasser rosafarbene Lösungen. Feste Salze sind ebenfalls rosa gefärbt.
Erbium-dotierteLichtwellenleiter werden füroptische Verstärker verwendet, die in der Lage sind, ein Lichtsignal zu verstärken, ohne es zuvor in ein elektrisches Signal zu wandeln. Gold als Wirtsmaterial dotiert mit einigen hundert ppm Erbium wird als Sensormaterial magnetischerKalorimeter zur hochauflösenden Teilchendetektion in der Physik und Technik verwendet.
Erbium wird neben anderen Selten-Erd-Elementen wieNeodym oderHolmium zur Dotierung von Laserkristallen inFestkörperlasern eingesetzt (Er:YAG-Laser, siehe auchNd:YAG-Laser). Der Er:YAG-Laser wird hauptsächlich in der Humanmedizin eingesetzt. Er hat eine Wellenlänge von 2940 nm und damit eine extrem hohe Absorption im Gewebewasser von ca. 12000 pro cm.
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