어븀

3. 특성

어븀은 주기율표의 란타넘족에 속하는 희토류 원소로, 여러 독특한 물리적, 화학적 특성을 나타낸다. 부드러운 금속 상태와 장미색 화합물이 특징이며, 온도에 따라 자기적 성질이 변한다. 화학적으로는 주로 +3가 양이온을 형성하며 공기, 물, 할로젠 등과 반응한다. 자연에는 여러 안정 동위 원소가 존재하며, 인공적으로 만들어진 방사성 동위 원소들도 연구되고 있다.

3. 1. 물리적 특성

3. 2. 화학적 특성

3. 3. 동위 원소

4. 화합물

에르븀은 다양한 화합물을 형성한다. 주요 화합물로는 산화물, 플루오르화물, 염화물, 브롬화물, 아이오딘화물 등의 할로겐화물, 그리고 유기 에르븀 화합물 등이 있다.

에르븀 화합물에 대한 더 자세한 내용은 에르븀 화합물 문서를 참고하라.

4. 1. 산화물

4. 2. 할로겐화물

4. 3. 유기 에르븀 화합물

5. 역사

6. 분포

7. 생산

분쇄된 광물은 염산 또는 황산으로 처리하여 불용성 희토류 산화물을 가용성 염화물 또는 황산염으로 변환시킨다. 이 산성 여과액을 수산화나트륨(가성소다)으로 pH 3~4까지 부분적으로 중화시키면, 토륨이 수산화물 형태로 용액에서 침전되어 제거된다. 그 후, 용액을 옥살산암모늄으로 처리하여 희토류를 불용성 옥살산염으로 변환시킨다. 이 옥살산염을 어닐링(annealing, 열처리)하여 산화물로 만든다. 산화물을 질산에 용해시키면, 주요 성분 중 하나인 세륨의 산화물은 질산에 잘 녹지 않으므로 분리된다. 남은 용액에 질산마그네슘을 처리하여 희토류 금속의 복염 결정 혼합물을 생성한다. 이 염들은 이온 교환 방식으로 분리하는데, 희토류 이온을 적절한 이온 교환 수지에 흡착시킨 후, 특정 착화제를 사용하여 선택적으로 씻어내는 과정을 거친다.^[34] 최종적으로 에르븀 금속은 이렇게 얻어진 산화물 또는 염을 아르곤 분위기 하에서 1450°C에서 칼슘으로 가열하여 얻는다.^[34]

8. 응용

8. 1. 레이저 및 광학

8. 2. 기타 응용

9. 생물학적 역할 및 주의 사항

어븀은 명확한 생물학적 역할은 없지만, 어븀 염은 신진대사를 촉진할 수 있다. 사람은 평균적으로 1년에 1밀리그램의 어븀을 섭취한다. 인체 내에서 어븀 농도가 가장 높은 곳은 뼈이며, 신장과 간에도 일부 존재한다.^[2]

어븀 자체는 섭취 시 약간의 독성을 나타낼 수 있으나, 어븀 화합물은 일반적으로 독성이 없는 것으로 알려져 있다.^[2] 이온화된 어븀은 이온화된 칼슘과 유사하게 작용하여 칼모듈린과 같은 단백질에 결합할 가능성이 있다. 다른 희토류 질산염처럼 어븀 질산염이 체내에 들어가면 간의 트리글리세라이드 수치를 높이고 간 관련 효소가 혈액으로 나오게 한다. 하지만 특이하게도 (가돌리늄과 디스프로슘 질산염처럼) RNA 중합효소 II 활동을 증가시키기도 한다.^[47] 어븀 및 기타 희토류에 노출되는 주된 경로는 섭취^[48]와 흡입^[49]이며, 손상되지 않은 피부를 통해서는 확산되지 않는다.^[47]

금속 어븀 분말은 화재 및 폭발 위험이 있다.^[50][51][52]

참조

_[1] 논문 XIV.—On erbium and yttrium https://pubs.rsc.org[...] 1879-01-01
_[2] 서적 Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements https://archive.org/[...] Oxford University Press 2001
_[3] 논문 Magnetism of Rare Earth http://www.irm.umn.e[...] 2000
_[4] 논문 Structures of ''D''₅''_d''-C₈₀ and ''I''_h''-Er''₃N@C₈₀ Fullerenes and Their Rotation Inside Carbon Nanotubes Demonstrated by Aberration-Corrected Electron Microscopy 2007
_[5] 논문 Expanding Rare-Earth Oxidation State Chemistry to Molecular Complexes of Holmium(II) and Erbium(II) https://pubs.acs.org[...] 2012-05-23
_[6] 논문 Synthesis of erbium hydroxide microflowers and nanostructures in subcritical water https://iopscience.i[...]
_[7] 웹사이트 Chemical reactions of Erbium https://www.webeleme[...] Webelements
_[8] 서적 Alternative Radionuclide Production with a Cyclotron International Atomic Energy Agency 2021
_[9] 서적 The development of modern chemistry https://books.google[...] Courier Dover Publications
_[10] 논문 The Binary Rare Earth Oxides
_[11] 서적 Hawley's Condensed Chemical Dictionary, Sixteenth Edition https://onlinelibrar[...] Wiley 2016-09-01
_[12] 웹사이트 Erbium Fluoride https://www.american[...]
_[13] 논문 Facile synthesis and enhancement upconversion luminescence of ErF3 nano/microstructures via Li+ doping http://xlink.rsc.org[...] 2014
_[14] 논문 Crystallization and surface morphology evolution of erbium fluoride films on different substrates https://linkinghub.e[...] 2007-05-15
_[15] 논문 Understanding differences in Er 3+ –Yb 3+ codoped glass and glass ceramic based on upconversion luminescence for optical thermometry 2018
_[16] 서적 Handbook of Preparative Inorganic Chemistry Academic Press
_[17] 서적 The Ammonium Chloride Route to Anhydrous Rare Earth Chlorides-The Example of YCl_3
[18] 서적 Synthetic Methods of Organometallic and Inorganic Chemistry Georg Thieme Verlag
_[19] 논문 The Crystal Structure of Yttrium Trichloride and Similar Compounds
_[20] 논문 Crystallographic data for solvated rare earth chlorides
_[21] 웹사이트 Erbium Bromide https://www.american[...]
_[22] 서적 Handbook of Inorganic Compounds https://books.google[...] Taylor & Francis 2011
_[23] 웹사이트 Erbium Iodide https://www.american[...]
_[24] 서적 Greenwood and Earnshaw
_[25] 논문 On the new metals, Lanthanium and Didymium, which are associated with Cerium; and on Erbium and Terbium, new metals associated with Yttria https://books.google[...] 1843
_[26] 서적 The discovery of the elements https://archive.org/[...] Journal of Chemical Education 1956
_[27] 논문 The discovery of the elements: XVI. The rare earth elements
_[28] 논문 Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Beginnings http://www.chem.unt.[...] 2015
_[29] 논문 Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years http://www.chem.unt.[...] 2015
_[30] 논문 Extricating erbium
_[31] 웹사이트 Erbium https://www.rsc.org/[...] 2020
_[32] 서적 The Rare Earth Elements: An Introduction Cham : Springer International Publishing
_[33] 웹사이트 Facts About Erbium https://www.livescie[...] 2013-07-23
_[34] 서적 Handbook of Inorganic Chemical Compounds https://books.google[...] McGraw-Hill 2003
_[35] 서적 Abundance of elements in the earth’s crust and in the sea CRC Handbook of Chemistry and Physics 2016
_[36] 논문 A practical separation of yttrium group rare earths from gadolinite by ion-exchange 1954
_[37] 논문 Optical Properties of Dye Sensitized Zinc Oxide Thin Film Deposited by Sol-gel Method Universiti Teknologi Malaysia 2010
_[38] 서적 5 - Solid-state lasers for medical applications https://www.scienced[...] Woodhead Publishing 2022-04-28
_[39] 논문 Erbium laser-assisted ceramic debonding: a scoping review 2022-12
_[40] 서적 Erbium-doped fiber amplifiers fundamentals and technology https://books.google[...] Academic Press 1999
_[41] 서적 The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics CRC press 2000
_[42] 서적 Advances in Cryogenic Engineering
_[43] 서적 Cryogenic Regenerative Heat Exchangers https://books.google[...] Springer 1997
_[44] 서적 A Guide to the Elements Oxford University Press 1996
_[45] 서적 Safety issues associated with Plutonium involvement in the nuclear fuel cycle Kluwer 1999
_[46] 웹사이트 Development of improved burnable poisons for commercial nuclear power reactors https://digital.libr[...] 2003-09
_[47] 논문 Exposure, metabolism, and toxicity of rare earths and related compounds 1996-03
_[48] 논문 Dietary Exposure Assessment of Rare Earth Elements in the Chinese Population 2022-11-24
_[49] 논문 Human exposures to rare earth elements: Present knowledge and research prospects https://linkinghub.e[...] 2019-04-01
_[50] 논문 Pharmacology and toxicology of dysprosium, holmium, and erbium chlorides 1966
_[51] 논문 Pharmacology and toxicology of the rare earth elements 1965
_[52] 논문 The acute mammalian toxicity of rare earth nitrates and oxides 1963