ما هو إربيوم؟
إربيوم (رمزه Er) هو العنصر 68 في الجدول الدوري، وينتمي إلى لانثانيد في الدورة 6. العنصر الأرضي النادر الذي يُبقي الإنترنت قيد التشغيل: يضخّم إربيوم الضوء داخل كبل الألياف الضوئية. في درجة حرارة الغرفة، يكون صلباً.
القصة
ماهيّة إربيوم وكيف اكتشفناه
العنصر الأرضي النادر الذي يُبقي الإنترنت قيد التشغيل: يضخّم إربيوم الضوء داخل كبل الألياف الضوئية.
اكتشاف إربيوم
🔬 براعة كيميائية سويدية
اكتشفه: Carl Gustaf Mosander في ستوكهولم، السويد (1843)
سُمّي نسبةً إلى: Ytterby، السويد - المحجر الشهير الذي قدّم أسماء أربعة عناصر
🧪 الفصل المنهجي
يمثل اكتشاف الإربيوم النهج المنهجي البارع الذي اتبعه Carl Gustaf Mosander لفصل عناصر الأتربة النادرة. فعندما كان يعمل في معهد كارولينسكا في ستوكهولم، كان موساندر قد اكتشف اللانثانوم والديديميوم، ثم وجه اهتمامه إلى معدن الغادولينايت من محجر Ytterby في عام 1843.
اشتبه موساندر في أن جزء «الإتريا» المستخلص من الغادولينايت يحتوي على عناصر مجهولة متعددة. وباستخدام تقنياته المحسنة في التبلور التجزيئي، بدأ العملية الشاقة لفصل الأكاسيد المختلطة. وتطلب العمل صبراً استثنائياً؛ إذ كانت كل دورة تبلور تستغرق أسابيع حتى تكتمل، وكانت هناك حاجة إلى مئات الدورات لتحقيق فصل ذي معنى.
⚗️ الفصل الكبير
من خلال التبلور التجزيئي المنهجي لمركبات الإتريوم، حدد موساندر ثلاثة مكونات متميزة: الإتريا (بيضاء)، والإربيا (وردية اللون)، والتربيا (صفراء). وقد عكس كيميائيون آخرون لاحقاً إسناده الأصلي للونين إلى الإربيا والتربيا، لكن عمله الأساسي في الفصل ظل صحيحاً.
سمّى موساندر الجزء الوردي «الإربيا» نسبةً إلى Ytterby، مواصلاً تقليد تكريم الموقع السويدي المميز الذي كان قد قدّم الإتريوم بالفعل. ولم يكن يعلم أن هذا المكمن المعدني نفسه سيقدم في نهاية المطاف أسماء أربعة عناصر مختلفة.
🔬 تحديات التحقق
واجه اكتشاف موساندر للإربيوم تشككاً كبيراً من الكيميائيين المعاصرين له، الذين شككوا في أن الفروق الكيميائية الدقيقة 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 الحاسم 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 عدداً أكبر من أسماء العناصر، ما جعل Ytterby وجهة يقصدها المهتمون بالكيمياء من جميع أنحاء العالم.
🔬 الإنصاف الحديث
أرسى عمل موساندر الدقيق في الفصل خلال القرن 19 الأساس لفهم كيمياء اللانثانيدات. وقد أصبح «الإربيا» الذي كان يُعد في السابق مجرد فضول كيميائي، يتيح الآن بنية اتصالات عالمية تقدر قيمتها بتريليونات الدولارات. فالعنصر الذي فصله موساندر بعناية حبةً حبةً ينقل الآن حركة الإنترنت العالمية بسرعة الضوء.
لم يُعزل الإربيوم الفلزي النقي حتى عام 1934، أي بعد قرابة قرن من اكتشاف موساندر، ما يوضح التحديات التقنية الاستثنائية التي تغلب عليها باستخدام تقنيات تحليلية من القرن 19 وحده.