What is إربيوم?
إربيوم (symbol Er) is element 68 on the periodic table, a لانثانيد in period 6. The rare earth that keeps the internet running: erbium amplifies light inside fibre-optic cable. At room temperature it is a solid.
القصة
ما هو إربيوم، وكيف اكتشفناه
The rare earth that keeps the internet running: erbium amplifies light inside fibre-optic cable.
The discovery of إربيوم
🔬 إتقان كيميائي سويدي
مكتشفه: Carl Gustaf Mosander في ستوكهولم، السويد (1843)
سُمّي نسبةً إلى: Ytterby، السويد - المحجر الشهير الذي قدم أسماء أربعة عناصر
🧪 الفصل المنهجي
يمثل اكتشاف الإربيوم النهج المنهجي المتقن الذي اتبعه Carl Gustaf Mosander في فصل عناصر الأتربة النادرة. فبعد أن اكتشف اللانثانوم والد didymium في معهد كارولينسكا في ستوكهولم، وجه اهتمامه إلى معدن الغادولينايت من محجر Ytterby في عام 1843.
اشتبه Mosander في أن جزء «الإتريا» من الغادولينايت يحتوي على عدة عناصر مجهولة. وباستخدام تقنياته المحسنة في التبلور التجزيئي، بدأ عملية شاقة لفصل الأكاسيد المختلطة. تطلب العمل صبراً استثنائياً؛ إذ استغرقت كل دورة تبلور أسابيع حتى تكتمل، وكانت هناك حاجة إلى مئات الدورات لتحقيق فصل ذي أهمية.
⚗️ الفصل الكبير
من خلال التبلور التجزيئي المنهجي لمركبات الإتريوم، حدد Mosander ثلاثة مكونات متميزة: الإتريا (أبيض) والإربيا (وردي) والتربيا (أصفر). وقد عكس كيميائيون آخرون لاحقاً إسناده الأصلي للألوان إلى الإربيا والتربيا، لكن عمله الأساسي في الفصل ظل صحيحاً.
سمّى Mosander جزأه الوردي «الإربيا» نسبةً إلى Ytterby، مواصلاً تقليد تكريم الموقع السويدي المميز الذي كان قد قدم الإتريوم بالفعل. ولم يكن يعلم أن هذا الترسب المعدني نفسه سيقدم في النهاية أسماء أربعة عناصر مختلفة.
🔬 تحديات التحقق
واجه اكتشاف Mosander للإربيوم تشككاً كبيراً من الكيميائيين المعاصرين الذين شكوا في أن الفروق الكيميائية الدقيقة إلى هذا الحد يمكن أن تمثل فعلاً عناصر متميزة. وكانت الخصائص الكيميائية للإربيوم شبيهة جداً بخصائص الأتربة النادرة الأخرى، حتى إن كثيراً من العلماء شككوا في كونه عنصراً.
جاء الدليل القاطع على الطبيعة العنصرية للإربيوم من التحليل الطيفي في ستينيات القرن التاسع عشر، عندما قدمت خطوط الامتصاص المميزة دليلاً لا لبس فيه على وجود عنصر فريد.
🏆 إرث Ytterby
يتمتع المحجر السويدي الصغير في Ytterby بميزة فريدة، إذ قدم أسماء أربعة عناصر: الإتريوم والإتيربيوم والتيربيوم والإربيوم. ولم يقدم أي موقع آخر على الأرض أسماء عناصر أكثر منه، مما يجعل Ytterby وجهة يقصدها محبو الكيمياء من جميع أنحاء العالم.
🔬 الإنصاف الحديث
أرسى عمل Mosander الدقيق في الفصل خلال القرن 19 الأساس لفهم كيمياء اللانثانيدات. وكان «الإربيا» الذي اعتُبر ذات مرة مجرد فضول كيميائي، يتيح الآن بنية اتصالات عالمية تبلغ قيمتها تريليونات الدولارات. فالعنصر الذي فصله Mosander بصعوبة حبةً حبةً ينقل الآن حركة الإنترنت العالمية بسرعة الضوء.
لم يُعزل الإربيوم الفلزي النقي حتى عام 1934، أي بعد نحو قرن من اكتشاف Mosander، مما يوضح التحديات التقنية الاستثنائية التي تغلب عليها باستخدام تقنيات تحليلية من القرن 19 فقط.