이전 글에서 언급된 희토류 원소인 「터븀」과 같은 해에 발견된 삼형제 원소 중 하나는 바로 「어븀」이다. 초기에는 산화터븀과 산화어븀이 혼동되었으나, 1860년 이후에서야 그 차이가 명확히 구분되었다. Er과 Tb 모두 실리카베릴륨이트륨 광물에서 분리되었지만, 산화물의 색상은 서로 다르다. 산화터븀은 노란색을 띠는 반면, 산화어븀은 소녀의 마음에 분홍빛 거품을 떠올리게 하는 장미빛 핑크색을 띤다.
소개
천연 상태의 어븀은 총 여섯 가지 안정 동위원소(162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er, 170Er)를 포함하고 있으며, 이 외에도 아홉 종의 방사성 동위원소가 확인되었다. 주로 자이란다이트나 제노타임과 같은 화성암 계열 광물에 존재하며, 어븀의 최초 발견은 1842년 Mosander가 흑색 광석의 산화이트륨을 분석하던 중, 그 성분이 순수한 산화이트륨이 아니라 산화어븀과 산화터븀이 함께 포함되어 있음을 밝혀내며 이루어졌다.
이후 1878년 스위스의 화학자 Marignac는 어븀에서 새로운 원소인 이터븀(Yb)을 분리해냈고, 이어서 Cleve는 어븀에서 다시 홀뮴(Ho)과 툴륨(Tm)을 분리해냈다. 이로써 초기에 ‘산화어븀’으로 알려졌던 물질은 사실 어븀, 스칸듐, 홀뮴, 툴륨, 이터븀의 산화물 혼합체였음이 밝혀졌다.
1905년에는 Urbain과 James가 고순도의 산화어븀을 분리하는 데 성공하였고, 이어 1934년 Klemm과 Bommer가 칼륨 증기를 이용한 무수 염화물 환원을 통해 처음으로 순수한 금속 어븀을 생산하였다. 현재는 염화어븀의 융해 전기분해를 통해서도 금속 어븀을 얻을 수 있다.
어븀 Er
원자 번호: 68
원자량: 167.259 u
원자 구조: 어븀의 최외각 전자 구조는 4f12 6s2이다.
물리/화학적 성질: 상온에서 어븀은 부드러운 은백색 또는 은회색 금속으로, 다른 금속에 비해 내식성이 뛰어나다. 건조한 공기에서는 매우 안정적이며, 물이나 알칼리에는 녹지 않지만 산에는 용해된다. 어븀의 염 및 산화물은 분홍색에서 붉은색을 띤다.
어븀의 주요 응용 분야:
- 산화어븀은 도자기 유약 제조에 사용되며, 유리에 혼합하거나 입방산화지르코늄의 착색제로도 쓰여 사진용 필터, 선글라스, 인조 보석 등의 제조에 활용된다.
- 어븀은 반강철 등의 합금 첨가제로 사용되며, 반금속과 특수 합금을 형성하여 경도를 낮추고 연성과 가공성을 향상시킨다.
- 광학 통신 분야에 널리 활용되며, 핵심 구간에 어븀이 도핑된 광섬유를 일반 광섬유와 연결해 사용하면 광신호가 증폭되어 전송 거리를 최대 100배까지 연장할 수 있다. 이터븀 광섬유 증폭기는 통신 시스템 내 광 손실을 보상하는 역할도 한다.
- 치과 및 의료 미용 분야의 레이저 재료 도핑제로 널리 사용되며, 대표적으로 어븀 이트륨 알루미늄 가닛 레이저(Er:YAG Laser), 어븀 크롬 이트륨 스칸듐 갈륨 가닛(Er,Cr:YSGG)이 있다.
- 업컨버전 나노입자 도핑제로 생물의학 분야에서 높은 응용 가능성을 가진다.
- 원자력 산업에서 중성자를 흡수하는 원자로 제어봉 재료로 사용된다.
後來有查資料，發現原來鉺雅克雷射（Er:YAG Laser）是最基本的皮膚科治療用雷射阿!
它屬於「剝離式」的汽化型雷射，也就是透過汽化皮膚內部的水份，從表層至深層逐層剝離皮膚組織。
愛漂亮的水水們，有特別研究的話，就可知其常使用在點痣除斑、磨皮與治療痘疤等等用途上。
