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{{Infobox Chemisches Element

| Name = Erbium
| Symbol = Er
| Ordnungszahl = 68
| Serie = La
| Gruppe = La
| Periode = 6
| Block = f

| Aussehen = silbrig weiß
| CAS = {{CASRN|7440-52-0}}
| EG-Nummer = 231-160-1
| ECHA-ID = 100.028.327
| Massenanteil = 2,3 ppm (56. Rang)<ref name="Harry H. Binder">[[Harry H. Binder]]: ''Lexikon der chemischen Elemente.'' S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>

| Hauptquelle = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [https://www.webelements.com/erbium/ www.webelements.com (Erbium)] entnommen.</ref>
| Atommasse = 167,259(3)<ref name="CIAAW">[https://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013].</ref>
| Atomradius = 175
| AtomradiusBerechnet = 226
| KovalenterRadius = 189
| VanDerWaalsRadius =
| Elektronenkonfiguration = <nowiki>[</nowiki>[[Xenon|Xe]]<nowiki>]</nowiki> 4[[F-Orbital|f]]12 6[[S-Orbital|s]]2
| Austrittsarbeit =
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|6,1077|suffix=(10)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-erbium">{{NIST-ASD|erbium|Abruf=2020-06-13}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|589,3|post=[[Joule|kJ]]/[[mol]]<ref name="Webelements-erbium">{{Webelements|erbium|atoms|Abruf=2020-06-13}}</ref>}}
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|11,916|suffix=(20)|post=eV<ref name="NIST-ASD-erbium" />}} ≈ {{ZahlExp|1149,7|post=kJ/mol<ref name="Webelements-erbium" />}}
| Ionisierungsenergie_3 = {{ZahlExp|22,70|suffix=(3)|post=eV<ref name="NIST-ASD-erbium" />}} ≈ {{ZahlExp|2190|post=kJ/mol<ref name="Webelements-erbium" />}}
| Ionisierungsenergie_4 = {{ZahlExp|42,42|suffix=(4)|post=eV<ref name="NIST-ASD-erbium" />}} ≈ {{ZahlExp|4090|post=kJ/mol<ref name="Webelements-erbium" />}}
| Ionisierungsenergie_5 = {{ZahlExp|65,1|suffix=(4)|post=eV<ref name="NIST-ASD-erbium" />}} ≈ {{ZahlExp|6280|post=kJ/mol<ref name="Webelements-erbium" />}}

| Aggregatzustand = fest
| Modifikationen =
| Kristallstruktur = [[hexagonal]]
| Dichte = 9,045 g/cm3 (25 [[Grad Celsius|°C]])<ref name="Greenwood">N. N. Greenwood, A. Earnshaw: ''Chemie der Elemente.'' 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1579.</ref>
| RefTempDichte_K =
| Mohshärte =
| Magnetismus = [[Paramagnetismus|paramagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|''χm'']] = 0,033)<ref>Robert C. Weast (Hrsg.): ''CRC Handbook of Chemistry and Physics''. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
| Schmelzpunkt_K = 1795 ± 10 [[Kelvin|K]]<ref>Rudy J. M. Konings, Ondrej Beneš: ''The Thermodynamic Properties of the f-Elements and Their Compounds. I. The Lanthanide and Actinide Metals.'' In: ''Journal of Physical and Chemical Reference Data.'' Band 39, Nr. 4, 2010, Artikel 043102, {{DOI|10.1063/1.3474238}}.</ref>
| Schmelzpunkt_C = 1522 ± 10
| Siedepunkt_K = 3173 K<ref name="Zhang">Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: ''Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.'' In: ''[[Journal of Chemical & Engineering Data]].'' 56, 2011, S. 328–337, [[doi:10.1021/je1011086]].</ref>
| Siedepunkt_C = 2900
| MolaresVolumen = 18,46 · 10−6
| Verdampfungswärme = 280 kJ·mol−1<ref name="Zhang" />
| Schmelzwärme = 19,9
| Dampfdruck =
| RefTempDampfdruck_K =
| Schallgeschwindigkeit =
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K = 2830
| SpezifischeWärmekapazität = 
| ElektrischeLeitfähigkeit = 1,16 · 106
| RefTempElektrischeLeitfähigkeit_K =
| Wärmeleitfähigkeit = 15
| RefTempWärmeleitfähigkeit_K =

| Oxidationszustände = +3
| Normalpotential = −2,32 [[Volt|V]] (Er3+ + 3 e− → Er)
| Elektronegativität = 1,24
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS">{{GESTIS|ZVG=7680|CAS=7440-52-0|Name=Erbium, Pulver|Abruf=2018-04-02}}</ref>
| GHS-Piktogramme = Pulver{{GHS-Piktogramme|02}}
| GHS-Signalwort = Achtung
| H = {{H-Sätze|228}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|210}}
| Quelle P = <ref name="GESTIS" />

| Isotope=
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Massenzahl = 162
| Symbol = Er
| NH = 0,14
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 163
| Symbol = Er
| NH = 0
| Halbwertszeit = 75 [[Minute|min]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektroneneinfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,210
| Zerfallstyp1ZP = [[Holmium|163Ho]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Massenzahl = 164
| Symbol = Er
| NH = 1,61
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 165
| Symbol = Er
| NH = 0
| Halbwertszeit = 10,36 [[Stunde|h]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektroneneinfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,376
| Zerfallstyp1ZP = [[Holmium|165Ho]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Massenzahl = 166
| Symbol = Er
| NH = '''33,6'''
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Massenzahl = 167
| Symbol = Er
| NH = 22,95
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Massenzahl = 168
| Symbol = Er
| NH = 26,8
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| Massenzahl = 169
| Symbol = Er
| NH = 0
| Halbwertszeit = 9,40 [[Tag|d]]
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Zerfallstyp1ZM = [[Betazerfall|β−]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,351
| Zerfallstyp1ZP = [[Thulium|169Tm]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Massenzahl = 170
| Symbol = Er
| NH = 14,9
}}
| NMREigenschaften=
{{Infobox Chemisches Element/NMR
| Symbol = Er
| Massenzahl_1 = 167
| Kernspin_1 = +7/2
| Gamma_1 = 7,715 · 106
| Empfindlichkeit_1 =
| Larmorfrequenz_1 = 2,88
}}
}}

'''Erbium''' ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol]] Er und der [[Ordnungszahl]] 68. Im [[Periodensystem]] steht es in der Gruppe der [[Lanthanoide]] und zählt damit auch zu den [[Metalle der Seltenen Erden|Metallen der Seltenen Erden]]. Der Name leitet sich von der [[Grube Ytterby]] bei [[Stockholm]] ab, wie auch der von [[Ytterbium]], [[Terbium]] und [[Yttrium]].

== Geschichte ==
Die Entdeckung des Erbium begann 1843, als [[Carl Gustav Mosander]] [[Yttrium]] mittels [[Fraktionierte Kristallisation (Chemie)|fraktionierter Kristallisation]] genauer untersuchte und dabei feststellte, dass es aus drei verschiedenfarbenen Substanzen bestand. Für einen farblosen Niederschlag beließ er den Namen ''Yttrium'', einen gelben nannte er ''Erbium'', einen pinkfarbenen ''Terbium''. Alle drei Namen beruhen auf dem Namen der [[Grube Ytterby]], der [[Typlokalität]] von [[Gadolinit]], dem ersten Erz, aus dem die Elemente gewonnen werden konnten.<ref>C. G. Mosander: ''XXX. On the new metals, lanthanium and didymium, which are associated with cerium; and on erbium and terbium, new metals associated with yttria.'' In: ''The London Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science.'' 1843, Band 23, Nummer 152, S. 241–254 {{DOI|10.1080/14786444308644728}}.</ref> 1860 wiederholte [[Nils Johan Berlin]] diese Experimente, fand jedoch nur einen pinkfarbenen Niederschlag, der er – abweichend von Mosander – ''Erbium'' nannte und bestritt die Existenz des Terbiums. In weiteren Untersuchungen von Gadolinit und [[Samarskit-(Y)|Samarskit]] durch [[Marc Delafontaine]] konnte die Existenz des Terbiums schließlich bestätigt werden, jedoch blieb es bei der Namensvertauschung gegenüber dem ursprünglichen Vorschlag von Mosander.<ref>Paweł Miśkowiec: ''Name game: the naming history of the chemical elements: part 2—turbulent nineteenth century.'' In: ''Foundations of Chemistry.'' 2022, Band 25, Nummer 2, S. 215–234 {{DOI|10.1007/s10698-022-09451-w}}.</ref><ref>Claude Piguet: ''Extricating erbium.'' In: ''Nature Chemistry.'' 2014, Band 6, Nummer 4, S. 370 {{DOI|10.1038/nchem.1908}}.</ref>

1878 untersuchten Marc Delafontaine und [[Per Teodor Cleve]] unabhängig voneinander Erbiumsalzlösungen spektroskopisch und entdeckten, dass es sich nicht um ein Element, sondern um eine weitere Mischung von Elementen handelt. Diese wurden neben Erbium ''[[Thulium]]'' und ''[[Holmium]]'' genannt. Aus dem Holmium wurde 1886 von [[Paul Émile Lecoq de Boisbaudran]] das ''[[Dysprosium]]'' isoliert.<ref>Otto Holmberg: ''Beiträge zur Kenntnis des Holmiums.'' In: ''Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie.'' 1911, Band 71, Nummer 1, S. 226–235 {{DOI|10.1002/zaac.19110710120}}.</ref> Auch das [[Ytterbium]] wurde 1878 bei Untersuchungen von Erbiumoxid durch [[Jean Charles Galissard de Marignac]] entdeckt.<ref>Jean Charles Galissard de Marignac: ''Sur l’ytterbine, terre nouvelle, contenu dans la gadolinite.'' In: ''Comptes Rendus.'' 87, 1878, S. 578–581 ({{Gallica| ID = bpt6k3044x | Seite = 636}}).</ref>

Annähernd reines Erbium(III)-oxid wurde 1905 unabhängig voneinander durch [[Georges Urbain]] und [[Charles James (Chemiker)|Charles James]] dargestellt.<ref>{{CRC Handbook |Auflage=85 |Kapitel=4|Startseite= 11}}</ref> Metallisches Erbium wurde erstmals 1936 von [[Wilhelm Klemm (Chemiker)|Wilhelm Klemm]] und [[Heinrich Bommer]] erhalten. Sie gewannen das Metall durch Reduktion von [[Erbium(III)-chlorid]] mit [[Kalium]] bei 250 °C. Weiterhin bestimmten sie die [[Kristallstruktur]] und die magnetischen Eigenschaften des Metalls.<ref>W. Klemm, H. Bommer: ''Zur Kenntnis der Metalle der seltenen Erden.'' In: ''Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie.'' 231, 1937, S. 138–171, [[doi:10.1002/zaac.19372310115]].</ref>

== Vorkommen ==
Erbium ist auf der Erde ein seltenes Element, seine [[Liste der Häufigkeiten chemischer Elemente|Häufigkeit]] in der [[Kontinentale Erdkruste|kontinentalen Erdkruste]] beträgt etwa 3,5 [[Parts per million|ppm]].<ref>{{CRC Handbook |Auflage=85 |Kapitel=14|Startseite= 14}}</ref> Unter den Seltenen Erden wird es mit Yttrium und den Elementen von Terbium bis Lutetium zu den schweren Seltenen Erden (''Heavy Rear Earth Elements, HREE'') gezählt.

Wie alle Seltenen Erden ist Erbium [[lithophil]] und daher vor allem in der kontinentalen Erdkruste zu finden, nur wenig im [[Erdmantel]]. Seltene Erden werden zudem zu den [[Inkompatibles Element|inkompatiblen Elementen]] gezählt, jedoch ist es bei verschiedenen Gesteinen und Lanthanoiden unterschiedlich ausgeprägt. Während leichte Lanthanoide stark inkompatibel sind, ist dies bei schweren weniger der Fall. Vor allem in [[Granat]] werden HREE wie Erbium bevorzugt eingebaut.<ref>Martin Okrusch, Hartwig E. Frimmel: ''Mineralogie.'' 10. Auflage, Springer, 2022, ISBN 978-3-662-64064-7, S. 765–769.</ref>

Es sind keine Erbiumminerale bekannt, das Element kommt stets [[Paragenese|vergesellschaftet]] mit anderen schweren Seltenerdelementen in Erzen vor. Die wichtigsten erbiumhaltigen Minerale sind [[Xenotim]], [[Gadolinit-(Y)]], [[Bastnäsit]], [[Allanit]] und [[Britholit]].<ref name="EncyclopediaGeochem">Scott M. McLennan: ''Erbium.'' In: William White (Hrsg.): ''Encyclopedia of Geochemistry.'' Springer, 2018, ISBN 978-3-319-39311-7, S. 460–462.</ref> Der Erbiumgehalt von Xenotim liegt je nach Probe bei 3,9 bis 4,1 %<ref>''Xenotim''. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): ''Handbook of Mineralogy,'' Mineralogical Society of America. 2001 ([https://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/xenotime-Y.pdf handbookofmineralogy.org] [PDF; 67 kB; abgerufen am 7. November 2025]).</ref>

Die kommerziell wichtigste Quelle für Erbium sind ionenadsorbierende [[Tonminerale]] ([[Regolith-hosted ion-adsorption deposits]], IADs). Diese entstehen bei der [[Verwitterung]] von Muttergesteinen vor allem in den [[Subtropen]] und adsorbieren die in den Ausgangsgesteinen enthaltenen Seltenerdmetalle. IAD-Vorkommen besitzen zwar nur einen relativ geringen Anteil an Seltenerdelementen von 0,05 bis 0,2 %, diese lassen sich jedoch relativ einfach durch [[Auslaugung|Auslaugen]] aus den Tonmineralen lösen.<ref name="SupergeneMineralDeposits">Charles D. Beard, Eva Marquis, Martin P. Smith, Martin Yan Hei Li, Guillaume Estrade, Kathryn M. Goodenough: ''Ion Adsorption Mineralisation in Regolith-Hosted REE Deposits.'' In: Rob J. Bowell, Charles R. M. Butt (Hrsg.): ''Geology, Geochemistry and Formation of Supergene Mineral Deposits in Deeply Weathered Terrain.'' Springer, 2025, ISBN 978-3-031-75732-7, S. 365–367.</ref>

Die wichtigsten Vorkommen von ionenadsorbierenden Tonmineralen liegen im Süden [[Volksrepublik China|Chinas]], aber auch in [[Myanmar]], [[Vietnam]], [[Malawi]], [[Brasilien]], den [[Philippinen]] und den [[Vereinigte Staaten|Vereinigten Staaten]] sind Vorkommen bekannt. Kommerziell ausgebeutet werden vor allem die Vorkommen in Südchina und Myanmar.<ref name="Nature Communications">A. Borst, Martin Smith, Adrian A. Finch, Guillaume Estrade, Cristina Villanova-de-Benavent, Peter Nason, Eva Marquis, Nicola J. Horsburgh, Kathryn Goodenough, Cheng Xu, Jindřích Kynický, Kalotina Geraki: ''Adsorption of rare earth elements in regolith-hosted clay deposits.'' In: ''Nature Communications.'' 2020, Band 11, Nummer 1 {{DOI|10.1038/s41467-020-17801-5}}.</ref> Die chinesischen Tonmineral-Vorkommen enthalten etwa 5 ppm Erbium, es sind noch einige Vorkommen mit höheren Gehalten von bis zu 44 ppm in einer kleinen, sehr HREE-reichen Lagerstätte in [[Penco]], [[Chile]] bekannt.<ref>Kenneth D. Collerson, Roussos Dimitrakopoulos, Guy Greville: ''A Meaningful metric to compare the value and Prospectivity of Clay-Hosted regolith rare earth element deposits''. In: Ore Geology Reviews. Band 180, 2025, Artikel 106582, {{DOI|10.1016/j.oregeorev.2025.106582}}.</ref>

== Gewinnung und Darstellung ==
Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Erbiumbegleiter wird das Oxid mit [[Fluorwasserstoff]] zum Erbiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird mit Calcium unter Bildung von [[Calciumfluorid]] zum metallischen Erbium reduziert. Die Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgt in einer zusätzlichen Umschmelzung im [[Vakuum]].

== Eigenschaften ==
[[Datei:Erbium-crop.jpg|links|mini|Kristallines Erbium]]

=== Physikalische Eigenschaften ===
Das silberweiß glänzende [[Seltene Erden|Metall der Seltenen Erden]] ist schmiedbar, aber auch ziemlich spröde.

=== Chemische Eigenschaften ===
In Luft läuft Erbium grau an, ist dann aber recht beständig. Bei höheren Temperaturen verbrennt es zum [[Sesquioxid]] Er2O3. Mit Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid. In Mineralsäuren löst es sich unter Bildung von Wasserstoff auf.

In seinen Verbindungen liegt es in der Oxidationsstufe +3 vor, die Er3+-Kationen bilden in Wasser rosafarbene Lösungen. Feste Salze sind ebenfalls rosa gefärbt.
<div style="clear:left;"></div>

== Verwendung ==
Erbium-dotierte [[Lichtwellenleiter]] werden für [[Optischer Verstärker|optische Verstärker]] verwendet, die in der Lage sind, ein Lichtsignal zu verstärken, ohne es zuvor in ein elektrisches Signal zu wandeln. Gold als Wirtsmaterial dotiert mit einigen hundert ppm Erbium wird als Sensormaterial magnetischer [[Kalorimeter]] zur hochauflösenden Teilchendetektion in der Physik und Technik verwendet.

Erbium wird neben anderen Selten-Erd-Elementen wie [[Neodym]] oder [[Holmium]] zur Dotierung von Laserkristallen in [[Festkörperlaser]]n eingesetzt (Er:YAG-Laser, siehe auch [[Nd:YAG-Laser]]). Der Er:YAG-Laser wird hauptsächlich in der Humanmedizin eingesetzt. Er hat eine Wellenlänge von 2940 nm und damit eine extrem hohe Absorption im Gewebewasser von ca. 12000 pro cm. 

Als reiner [[Betastrahlung|Beta-Strahler]] wird 169Er in der [[Nuklearmedizin]] zur Therapie bei der [[Radiosynoviorthese]] eingesetzt.<ref>[http://www.nuklearmedizin.de/leistungen/leitlinien/html/radiosynoviorthese.php?navId=53 Deutsche Gesellschaft für Nuklearmedizin - Leitlinie der Radiosynoviorthese].</ref>

Viele seiner Verbindungen, wie [[Erbium(III)-chlorid|Erbiumchlorid]], sind rosa gefärbt und werden deshalb in der [[Töpferei]] und Glasbläserei eingesetzt.<ref name=":0">{{Literatur |Autor=Gerd Hintermaier-Erhard |Titel=Alles ist Chemie! Die chemischen Elemente und wie wir sie nutzen |Verlag=Dorling Kindersley Verlag |Ort=München |Datum=2017 |ISBN=978-3-8310-3339-3 |Seiten=}}</ref>

== Verbindungen ==
* [[Erbium(III)-oxid]] Er2O3
* [[Erbium(III)-fluorid]] ErF3
* [[Erbium(III)-chlorid]] ErCl3
* [[Erbium(III)-bromid]] ErBr3
* [[Erbium(III)-iodid]] ErI3
* [[Erbium(III)-sulfat]] Er2(SO4)3 · 8 H2O: rosafarbene Kristalle
* [[Erbium(III)-nitrat]] Er(NO3)3 · 5 H2O

== Weblinks ==
{{Commonscat}}
{{Wiktionary}}
* {{RömppOnline|ID=RD-05-01479|Name=Erbium|Abruf=2015-01-03}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Periodensystem}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4152588-7|LCCN=sh/85/044573}}

Erbium - Versionsgeschichte

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