El erbio, elemento atómico n.º 68 de símbolo Er: su historia, sus isótopos, su producción y sus usos.

Los trabajos de Carl Gustav Mosander

Aproximadamente 50 años después del descubrimiento de Johan Gadolin, Carl Gustav Mosander realizó trabajos más avanzados. Recurriendo a procesos de cristalización fraccionada, el químico sueco aisló otras tierras raras como el cerio, el lantano y el didimio. Luego, con la convicción de que el óxido extraído de la gadolinita era una mezcla, emprendió la búsqueda de nuevos compuestos.

En el otoño de 1842, Carl Gustav Mosander logró aislar dos óxidos. Considerado como el verdadero itrio, el primero es blanco y produce sales incoloras. El segundo, por su parte, es de color amarillo y produce sales rosadas. Lo llamó “odinium” en honor al dios de la mitología nórdica Odín. Antes de la publicación de sus investigaciones en 1843, consiguió aislar de estos compuestos un tercer óxido.

Para la fracción incolora que correspondía al óxido de itrio puro, Carl Gustav Mosander conservó el nombre de yttria. Luego, bautizó la fracción amarilla como “erbia”. Finalmente, llamó terbia a la tercera fracción de color rosa, siempre en referencia al pueblo de Ytterby. Sin embargo, por razones desconocidas, los sucesores del químico sueco intercambiaron los nombres de los óxidos de erbio y de terbio.

La identificación de nuevos elementos

Con la aparición de los métodos espectroscópicos a finales de los años 1870, fue posible demostrar que la erbina también es una mezcla. Esto permitió entonces la identificación de nuevos elementos, por citar solo el iterbio, el escandio y el holmio. Hubo que esperar hasta 1905 para que Georges Urbain y Charles James aislaran el óxido de erbio puro. Luego, casi 30 años después, Wilhelm Klemm y Heinrich Bommer lograron extraer el metal en estado puro. Para ello, los dos químicos alemanes recurrieron al proceso de reducción del cloruro de erbio anhidro. Utilizaron vapores de potasio como agente reductor.

Isótopos

En la naturaleza, el erbio se presenta en forma de mezcla de seis isótopos estables. Se trata de los ¹⁶²Er, ¹⁶⁴Er, ¹⁶⁶Er, ¹⁶⁷Er,¹⁶⁸Er y ¹⁷⁰Er. El más abundante es el erbio-166 con un porcentaje del 33,503%.

El elemento cuenta con 29 radioisótopos caracterizados, de los cuales el ¹⁶⁹Er es el más estable. Posee una vida media de 9,4 días. Además, tiene 13 isómeros nucleares. El ^167mEr es el más estable de ellos con una vida media de 2,269 segundos.

Ocurrencias y producción

El erbio forma parte de las tierras raras que son abundantes en la naturaleza. Su clarke, magnitud que designa la concentración de un elemento en la corteza terrestre, se eleva a cerca de 3,5 g/t. Por ejemplo, este valor es casi dos veces más elevado que el del estaño. Por orden de abundancia, se clasifica en la posición 44^a.

Los yacimientos de erbio más importantes se encuentran en China y Estados Unidos. La extracción de este metal se realiza a partir de los mismos minerales que para las otras tierras raras. Los más utilizados actualmente siguen siendo la monacita y la bastnasita. Sin embargo, también puede ser extraído de la gadolinita, la fergusonita, la policrasa, etc.

El erbio se produce principalmente en forma de óxido. La producción mundial al año es de 500 t. Para obtener un metal puro, hay que calentar el cloruro de erbio utilizando vapores de calcio en vacío. Luego, conviene darle forma de lingote, de polvo o incluso de trozos. El precio del gramo depende de su grado de pureza. Puro al 99,9%, el gramo de erbio costaba 21 $ en 1995.