Érbio (Er)

Principais propriedades

O érbio é um metal prateado, mole e maleável, razoavelmente estável ao ar em relação aos lantanídeos leves, e seus sais e óxidos exibem uma cor rosa característica. Como os vizinhos da série, apresenta praticamente apenas o estado de oxidação mais três em compostos.

A propriedade que fez sua fortuna industrial é óptica: quando incorporados a vidros de sílica, os íons de érbio possuem níveis de energia que amplificam luz exatamente na faixa do infravermelho em que as fibras ópticas apresentam menor perda de sinal. Excitados por uma fonte de bombeamento, esses íons transferem energia ao sinal que passa, reforçando-o sem alterar a informação transportada.

Ocorrência na natureza

Está entre os lantanídeos pesados de abundância intermediária, com teor crustal de poucas partes por milhão, superior ao do hólmio e ao do túlio. Concentra-se na xenotima, na monazita e em argilas de adsorção iônica, distribuído entre os mesmos depósitos que fornecem disprósio e ítrio.

Processo de obtenção

A separação do érbio dos elementos vizinhos é feita por troca iônica e extração por solventes a partir de concentrados de terras raras pesadas, com exigência de pureza muito alta quando o destino é a fabricação de fibras ópticas, já que impurezas comprometem o desempenho da amplificação. A redução ao metal ocorre em instalações metalúrgicas especializadas.

Aplicações

Os amplificadores de fibra dopada com érbio, introduzidos no fim dos anos 1980, dispensaram os repetidores eletrônicos que antes precisavam converter luz em corrente elétrica e de volta em luz a cada trecho de cabo. Eles são a razão técnica pela qual cabos submarinos transportam hoje um volume de dados incomparável ao das gerações anteriores. Lasers de érbio, emitindo em comprimento de onda muito absorvido pela água, são usados em odontologia para preparo de cavidades sem broca e em dermatologia para tratamentos de superfície da pele. O óxido do elemento colore vidros e esmaltes de rosa e serve de filtro em óculos de proteção, e pequenas adições de érbio melhoram a trabalhabilidade de ligas de vanádio.

Riscos e precauções

Os compostos de érbio apresentam toxicidade baixa, com irritação de olhos e vias respiratórias como principal efeito de exposição a poeiras, e o metal em pó é inflamável. Nas aplicações práticas, a atenção se concentra na radiação laser invisível, que pode lesionar os olhos, e em ferramentas de laser médico operadas apenas por profissionais qualificados. Em ambiente industrial, siga a ficha de informações de segurança e a orientação de profissionais habilitados.

História da descoberta

Carl Gustaf Mosander identificou o érbio em 1843, ao dividir a terra conhecida como ítria nas frações que originaram o ítrio, o térbio e o érbio. Como o material analisado ainda continha vários elementos misturados, o que Mosander chamou de érbia foi mais tarde desmembrado por outros pesquisadores, dando origem ao itérbio, ao hólmio e ao túlio.

Origem do nome

Também deriva de Ytterby, vila sueca cujas minas forneceram as amostras estudadas por Mosander, e cujo nome foi repartido entre quatro elementos químicos diferentes.

Isótopos relevantes

¹⁶⁶Er (cerca de 33%), ¹⁶⁸Er, ¹⁶⁷Er, ¹⁷⁰Er e ¹⁶⁴Er em proporções menores.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• Os cabos submarinos que interligam continentes dependem de amplificadores construídos com fibras dopadas com érbio.
• A fração que Mosander chamou de érbia continha, na verdade, vários elementos que só seriam separados décadas depois.
• O óxido de érbio dá aos vidros um tom rosado usado tanto em peças decorativas quanto em filtros ópticos.