Što je element holmij?

1. Otkriće holmija
Nakon što se Mosander odvojioerbijiterbijizitrijGodine 1842. mnogi kemičari koristili su spektralnu analizu kako bi ih identificirali i utvrdili da nisu čisti oksidi elementa, što je potaknulo kemičare da ih nastave odvajati. Nakon odvajanjaiterbijev oksidiskandijev oksidCliff je 1879. godine iz iterbijevog oksida odvojio dva nova oksida elemenata. Jedan od njih nazvan je holmij u spomen na Cliffovo rodno mjesto, drevni latinski naziv Stockholma, glavnog grada Švedske, Holmia, i simbol elementa Ho. Kasnije, 1886. godine, Boisbodran je odvojio još jedan element od holmija, ali je naziv holmij zadržan. Otkrićem holmija i nekih drugih rijetkozemnih elemenata završena je druga polovica treće faze otkrića rijetkozemnih elemenata.

Ho

2. Fizikalna svojstva holmija
Holmij je srebrnobijeli metal, mekan i rastezljiv; talište 1474 °C, vrelište 2695 °C, gustoća 8,7947 g/cm³. Holmij je stabilan na suhom zraku i brzo oksidira na visokim temperaturama;holmijev oksidje najjača poznata paramagnetska tvar. Holmijevi spojevi mogu se koristiti kao aditivi za nove feromagnetske materijale;holmijev jodidKoristi se za izradu metal-halogenidnih lampi – holmijskih lampi. Stabilan je na suhom zraku na sobnoj temperaturi i lako oksidira na vlažnom zraku i na visokim temperaturama. Izbjegavajte kontakt sa zrakom, oksidima, kiselinama, halogenima i vlažnom vodom. Oslobađa zapaljive plinove u kontaktu s vodom; topljiv je u anorganskim kiselinama. Stabilan je na suhom zraku na sobnoj temperaturi, ali brzo oksidira na vlažnom zraku i iznad sobne temperature. Ima aktivna kemijska svojstva. Polako razgrađuje vodu. Može se kombinirati sa gotovo svim nemetalnim elementima. Prisutan je u itrijevom silikatu, monacitu i drugim rijetkim zemnim mineralima. Koristi se za izradu magnetskih legura.

https://www.epomaterial.com/rare-earth-material-holmium-metal-ho-ingots-cas-7440-60-0-product/

3. Kemijska svojstva holmija
Stabilan je na suhom zraku na sobnoj temperaturi, a lako oksidira na vlažnom zraku i na visokim temperaturama. Izbjegavajte kontakt sa zrakom, oksidima, kiselinama, halogenima i vlažnom vodom. Oslobađa zapaljive plinove u kontaktu s vodom; otapa se u anorganskim kiselinama. Stabilan je na suhom zraku na sobnoj temperaturi, ali brzo oksidira na vlažnom zraku i iznad sobne temperature. Ima aktivna kemijska svojstva. Polako razgrađuje vodu. Može se kombinirati s gotovo svim nemetalnim elementima. Postoji u itrijevom silikatu, monazitu i drugim rijetkim zemnim mineralima. Koristi se za izradu magnetskih legura. Poput disprozija, to je metal koji može apsorbirati neutrone nastale nuklearnom fisijom. U nuklearnom reaktoru kontinuirano gori s jedne strane, a s druge kontrolira brzinu lančane reakcije. Opis elementa: Ima metalni sjaj. Može polako reagirati s vodom i otapati se u razrijeđenoj kiselini. Sol je žute boje. Oksid Ho2O2 je svijetlozelen. Otapa se u mineralnoj kiselini i proizvodi trovalentni ion žute soli. Izvor elementa: Dobiva se redukcijomholmijev fluoridHoF3·2H2O s kalcijem.
Spojevi
(1)Holmijev oksidBijele je boje i ima dvije strukture: prostorno centriranu kubičnu i monoklinsku. Ho2O3 je jedini stabilni oksid. Njegova kemijska svojstva i metode pripreme iste su kao i kod lantanovog oksida. Može se koristiti za izradu holmijevih lampi.
(2)Holmijev nitratMolekularna formula: Ho(NO3)3·5H2O; Molekularna masa: 441,02; Obično je blago štetan za vodene površine. Ne dopustite da nerazrijeđeni proizvod ili velike količine proizvoda dođu u kontakt s podzemnim vodama, vodotocima ili kanalizacijskim sustavima. Ne ispuštajte materijal u okolni okoliš bez dopuštenja vlasti.

https://www.epomaterial.com/rare-earth-material-holmium-metal-ho-ingots-cas-7440-60-0-product/

4. Metoda sinteze holmija
1. Holmij metalmože se dobiti redukcijom bezvodnogholmijev triklorid or holmijev trifluorids metalnim kalcijem
2. Nakon što se holmij odvoji od ostalih rijetkozemnih elemenata tehnologijom ionske izmjene ili ekstrakcije otapalom, metalni holmij može se pripremiti toplinskom redukcijom metala. Litijeva toplinska redukcija rijetkozemnog klorida razlikuje se od kalcijeve toplinske redukcije rijetkozemnog klorida. Proces redukcije prvog se provodi u plinskoj fazi. Reaktor za toplinsku redukciju litija podijeljen je u dvije zone zagrijavanja, a procesi redukcije i destilacije provode se u istoj opremi. Bezvodniholmijev kloridse stavlja u gornji titanov reaktorski lončić (također i destilacijsku komoru HoCl3), a redukcijsko sredstvo metalni litij se stavlja u donji lončić. Zatim se reakcijski spremnik od nehrđajućeg čelika evakuira na 7 Pa, a zatim zagrijava. Kada temperatura dosegne 1000 ℃, održava se određeno vrijeme kako bi se omogućiloHoCl3Para i litijeva para potpuno reagiraju, a reducirane čvrste čestice metalnog holmija padaju u donji lonac. Nakon što je reakcija redukcije završena, zagrijava se samo donji lonac kako bi se LiCl destilirao u gornji lonac. Proces reakcije redukcije obično traje oko 10 sati. Kako bi se dobio čišći metalni holmij, redukcijsko sredstvo metalni litij trebao bi biti litij visoke čistoće 99,97% i trebao bi se koristiti dvostruko destilirani bezvodni HoCl3.

 

5. Primjena holmija
(1) Koristi se kao dodatak za metal-halogenidne lampe. Metal-halogenidne lampe su vrsta plinskih lampi razvijenih na temelju visokotlačnih živinih lampi. Njihova je karakteristika da su žarulje ispunjene raznim rijetkozemnim halogenidima. Glavni korišteni su rijetkozemni jodidi, koji emitiraju različite spektralne boje kada se plin isprazni. Radna tvar koja se koristi u holmijevim lampama je holmijev jodid, koji može postići veću koncentraciju metalnih atoma u zoni luka, čime se uvelike poboljšava učinkovitost zračenja.
(2) Holmij se može koristiti kao aditiv za itrij željezo ili itrij aluminij granat;
(3) Holmijem dopirani itrijev aluminijev granat (Ho:YAG) može emitirati lasere od 2 μm. Stopa apsorpcije lasera od 2 μm u ljudskim tkivima je visoka, gotovo 3 reda veličine veća od one kod Hd:YAG. Stoga, korištenje Ho:YAG lasera za medicinsku kirurgiju ne samo da može poboljšati učinkovitost i točnost operacije, već i smanjiti područje toplinskog oštećenja na manju veličinu. Slobodni snop koji generira holmijev kristal može ukloniti masnoću bez stvaranja prekomjerne topline, čime se smanjuje toplinsko oštećenje zdravih tkiva. Izvješćuje se da Sjedinjene Države koriste holmijev laser za liječenje glaukoma, što može smanjiti bol operacije za pacijente. Razina kineskog laserskog kristala od 2 μm dosegla je međunarodnu razinu i trebali bismo snažno razvijati i proizvoditi ovu vrstu laserskog kristala.
(4) Mala količina holmija može se dodati i magnetostriktivnoj leguri kako bi se smanjilo vanjsko polje potrebno za zasićenje magnetizacije legure.
(5) Osim toga, optička vlakna dopirana holmijem mogu se koristiti za izradu optičkih lasera, optičkih pojačala, optičkih senzora i drugih optičkih komunikacijskih uređaja, što će igrati važniju ulogu u današnjem brzom razvoju optičke komunikacije.

Holmijev laser Primjena holmijevog lasera podigla je liječenje mokraćnih kamenaca na novu razinu. Holmijev laser ima valnu duljinu od 2,1 μm i pulsirajući je laser. To je najnoviji od mnogih lasera koji se koriste u kirurškim operacijama. Generirana energija može ispariti vodu između kraja optičkog vlakna i kamena, stvarajući sitne kavitacijske mjehuriće, te prenijeti energiju na kamen, drobeći ga u prah. Voda apsorbira puno energije, smanjujući oštećenje okolnog tkiva. Istovremeno, dubina prodiranja holmijevog lasera u ljudsko tkivo je vrlo plitka, samo 0,38 mm. Stoga se pri drobljenju kamenaca oštećenje okolnog tkiva može svesti na minimum, a sigurnost je izuzetno visoka.
Tehnologija holmijeve laserske litotripsije: medicinska holmijeva laserska litotripsija, koja je prikladna za tvrde bubrežne kamence, kamence uretera i kamence mjehura koji se ne mogu razbiti ekstrakorporalnom litotripsijom udarnim valom. Prilikom korištenja medicinske holmijeve laserske litotripsije, tanko optičko vlakno medicinskog holmijevog lasera prolazi kroz uretru i ureter uz pomoć cistoskopa i fleksibilnog ureteroskopa kako bi došlo do kamenaca mjehura, uretera i bubrežnih kamenaca, a zatim urolog manipulira holmijevim laserom kako bi razbio kamence. Prednost ove metode liječenja je što može riješiti kamence uretera, kamence mjehura i većinu bubrežnih kamenaca. Nedostatak je što će kod nekih kamenaca u gornjim i donjim čašicama bubrega ostati mala količina kamenaca jer vlakno holmijevog lasera koje ulazi iz uretera ne može dosegnuti mjesto kamenca.
Holmijev laser je nova vrsta lasera koju proizvodi pulsirajući laserski uređaj na čvrstom stanju izrađen od laserskog kristala (Cr:Tm:Ho:YAG) s itrijevim aluminijevim granatom (YAG) kao aktivacijskim medijem i dopiranim senzibilizirajućim ionima kroma (Cr), ionima za prijenos energije tulija (Tm) i aktivacijskim ionima holmija (Ho). Može se koristiti u kirurškim zahvatima na odjelima kao što su urologija, ORL, dermatologija i ginekologija. Ova laserska operacija je neinvazivna ili minimalno invazivna i pacijent će tijekom tretmana osjetiti vrlo malo boli.


Vrijeme objave: 14. studenog 2024.