Соли металлов Er2(CO3)3xH2O в Минске

Модель:tm2409488
0 р.

Соли металлов Er(CO)xHO — карбонат эрбия гидратированный

Соли металлов Er(CO)xHO представляют собой гидратированный карбонат эрбия — соединение редкоземельного металла эрбия с углекислотой, существующее в виде кристаллогидрата переменного состава. В зависимости от условий кристаллизации содержание воды в молекуле варьируется, что влияет на насыпную плотность, растворимость и термическую стабильность продукта. Технически значимой формой является карбонат эрбия(III) с общей формулой Er(CO)xHO, где x обычно находится в диапазоне 2–4.

Соединение относится к классу солей угольной кислоты и характеризуется низкой растворимостью в воде, что делает его удобным прекурсором для синтеза оксида эрбия ErO. При прокаливании при температурах 600–800 C карбонат разлагается с выделением CO и образованием высокочистого оксида эрбия, используемого в оптических и ядерных технологиях. Кристаллическая структура гидратированного карбоната относится к орторомбической сингонии, частицы имеют игольчатую или пластинчатую морфологию.

Технические характеристики

Ключевыми параметрами, определяющими пригодность Er(CO)xHO для промышленного применения, являются массовая доля основного вещества, содержание примесей редкоземельных элементов, гранулометрический состав и температура разложения. Для прецизионных применений требуется чистота не менее 99,9 % по оксиду эрбия, при этом контролируется содержание примесей иттрия, тулия и иттербия на уровне ppm.

ПараметрЗначениеМетод контроляПрименениеПримечание
Массовая доля ErO 99,9 %ICP-MSОптические материалыПосле прокаливания
Содержание воды x2–4 мольТГАСтехиометрический расчётВлияет на массу навески
Температура разложения600–800 CДСК/ТГАСинтез ErOЭндотермический эффект
Насыпная плотность0,8–1,2 г/смГОСТ 19440ДозированиеЗависит от x

Применение в промышленности

Гидратированный карбонат эрбия используется преимущественно как промежуточный продукт в технологической цепочке получения оксида эрбия высокой чистоты. Основные области потребления включают:

  • производство легированных оптических волокон для эрбиевых усилителей EDFA в телекоммуникационных системах;
  • изготовление активных сред для твердотельных лазеров с длиной волны 1,5–1,6 мкм;
  • получение керамических материалов с контролируемым коэффициентом термического расширения;
  • синтез люминофоров для светодиодных источников света с инфракрасным излучением;
  • производство поглощающих материалов для ядерных реакторов — изотоп эрбия-167 имеет высокое сечение захвата тепловых нейтронов;
  • каталитические системы для процессов окисления углеводородов.

Особенности обращения и хранения

Карбонат эрбия гидратированный стабилен при нормальных условиях, однако при длительном хранении на открытом воздухе возможно частичное поглощение влаги и CO с изменением стехиометрического состава. Рекомендуется хранить продукт в герметичной таре из полиэтилена низкого давления при температуре не выше 30 C и относительной влажности не более 60 %. При контакте с сильными кислотами разлагается с выделением углекислого газа, поэтому при растворении в азотной или соляной кислоте необходимо обеспечить отвод газовой фазы.

Для точного дозирования при приготовлении шихты необходимо учитывать фактическое содержание кристаллизационной воды, определяемое термогравиметрическим анализом перед каждым использованием партии. Расхождение в содержании воды на 1 моль приводит к ошибке в расчёте навески на 3,5 % по массе, что критично при синтезе стехиометрических составов для оптических стёкол.

Вопросы и ответы

Как определить фактическое значение x в Er(CO)xHO?

Фактическое содержание кристаллизационной воды определяется методом термогравиметрического анализа (ТГА) при нагреве до 900 C. Потеря массы в интервале 100–400 C соответствует удалению воды, дальнейшая потеря при 600–800 C — разложению карбоната с выделением CO.

Растворим ли карбонат эрбия в воде?

Растворимость Er(CO)xHO в воде крайне низкая — порядка 10 моль/л при 25 C. Соединение растворяется в минеральных кислотах с образованием соответствующих солей эрбия и выделением углекислого газа.

Какие примеси нормируются в карбонате эрбия высокой чистоты?

Для оптических применений нормируется содержание соседних редкоземельных элементов — тулия, иттербия, иттрия, а также железа, кремния и кальция. Суммарное содержание примесей не должно превышать 100 ppm для марки 99,9 %.

В каких отраслях используется оксид эрбия, получаемый из карбоната?

Оксид эрбия применяется в производстве оптических волокон для систем связи, в качестве легирующей добавки в ядерной энергетике, для изготовления лазерных сред и в производстве специальных стёкол с инфракрасным пропусканием.