Element d'holmi i mètodes de prova comuns

Element d'holmi i mètodes de detecció comuns
A la taula periòdica dels elements químics, hi ha un element anomenatholmi, que és un metall rar. Aquest element és sòlid a temperatura ambient i té un alt punt de fusió i punt d'ebullició. Tanmateix, aquesta no és la part més atractiva de l'element holmi. El seu veritable encant rau en el fet que quan s'emociona, emet una bonica llum verda. L'element holmi en aquest estat excitat és com una joia verda intermitent, bella i misteriós. Els humans tenen una història cognitiva relativament curta de l'element holmi. El 1879, el químic suec Per Theodor Klebe va descobrir per primera vegada l'element holmi i li va posar el nom de la seva ciutat natal. Mentre estudiava l'erbi impur, va descobrir de manera independent l'holmi eliminant-loittriiescandi. Va anomenar la substància marró Holmia (el nom llatí d'Estocolm) i la substància verda Thulia. A continuació, va separar amb èxit el disprosi per separar l'holmi pur. A la taula periòdica dels elements químics, l'holmi té algunes propietats i usos molt únics. L'holmi és un element de terres rares amb un magnetisme molt fort, per la qual cosa s'utilitza sovint per fabricar materials magnètics. Al mateix temps, l'holmi també té un alt índex de refracció, el que el converteix en un material ideal per a la fabricació d'instruments òptics i fibres òptiques. A més, l'holmi també té un paper important en els camps de la medicina, l'energia i la protecció del medi ambient. Avui, entrem en aquest element màgic amb una àmplia gamma d'aplicacions: l'holmi. Exploreu els seus misteris i sentiu la seva gran contribució a la societat humana.

Camps d'aplicació de l'element holmi

L'holmi és un element químic amb un nombre atòmic de 67 i pertany a la sèrie dels lantànids. La següent és una introducció detallada a alguns camps d'aplicació de l'element holmi:
1. Imant d'holmi:L'holmi té bones propietats magnètiques i s'utilitza àmpliament com a material per fabricar imants. Especialment en la investigació de superconductivitat a alta temperatura, els imants d'holmi s'utilitzen sovint com a materials per als superconductors per millorar el camp magnètic dels superconductors.
2. Vidre d'holmi:L'holmi pot donar al vidre propietats òptiques especials i s'utilitza per fer làsers de vidre d'holmi. Els làsers d'holmi s'utilitzen àmpliament en medicina i indústria, i es poden utilitzar per tractar malalties oculars, tallar metalls i altres materials, etc.
3. Indústria de l'energia nuclear:L'isòtop d'holmi holmi-165 té una gran secció transversal de captura de neutrons i s'utilitza per controlar el flux de neutrons i la distribució de potència dels reactors nuclears.
4. Dispositius òptics: Holmium també té algunes aplicacions en dispositius òptics, com ara guies d'ona òptiques, fotodetectors, moduladors, etc. en comunicacions de fibra òptica.
5. Materials fluorescents:Els compostos d'holmi es poden utilitzar com a materials fluorescents per fabricar làmpades fluorescents, pantalles fluorescents i indicadors fluorescents.6. Aliatges metàl·lics:L'holmi es pot afegir a altres metalls per fer aliatges per millorar l'estabilitat tèrmica, la resistència a la corrosió i el rendiment de soldadura dels metalls. Sovint s'utilitza per fabricar motors d'avions, motors d'automòbils i equips químics. L'holmi té aplicacions importants en imants, làsers de vidre, indústria de l'energia nuclear, dispositius òptics, materials fluorescents i aliatges metàl·lics.

Propietats físiques de l'element holmi

1. Estructura atòmica: L'estructura atòmica de l'holmi està formada per 67 electrons. En la seva configuració electrònica, hi ha 2 electrons a la primera capa, 8 electrons a la segona capa, 18 electrons a la tercera capa i 29 electrons a la quarta capa. Per tant, hi ha 2 parells d'electrons solitaris a la capa més externa.
2. Densitat i duresa: La densitat de l'holmi és de 8,78 g/cm3, que és una densitat relativament alta. La seva duresa és d'uns 5,4 Mohs.
3. Punt de fusió i punt d'ebullició: el punt de fusió de l'holmi és d'uns 1474 graus centígrads i el punt d'ebullició és d'uns 2695 graus centígrads.
4. Magnetisme: L'holmi és un metall amb un bon magnetisme. Mostra ferromagnetisme a baixes temperatures, però va perdent el seu magnetisme a altes temperatures. El magnetisme de l'holmi el fa important en aplicacions d'imants i en investigacions de superconductivitat a alta temperatura.
5. Característiques espectrals: L'holmi mostra línies d'absorció i emissió evidents en l'espectre visible. Les seves línies d'emissió es troben principalment en els rangs espectrals verd i vermell, donant com a resultat que els compostos d'holmi solen tenir colors verds o vermells.
6. Conductivitat tèrmica: l'holmi té una conductivitat tèrmica relativament alta d'uns 16,2 W/m·Kelvin. Això fa que l'holmi sigui valuós en algunes aplicacions que requereixen una conductivitat tèrmica excel·lent. L'holmi és un metall amb alta densitat, duresa i magnetisme. Té un paper important en imants, superconductors d'alta temperatura, espectroscòpia i conductivitat tèrmica.

Propietats químiques de l'holmi

1. Reactivitat: l'holmi és un metall relativament estable que reacciona lentament amb la majoria d'elements i àcids no metàl·lics. No reacciona amb l'aire i l'aigua a temperatura ambient, però quan s'escalfa a altes temperatures, reacciona amb l'oxigen de l'aire per formar òxid d'holmi.
2. Solubilitat: L'holmi té una bona solubilitat en solucions àcides i pot reaccionar amb àcid sulfúric concentrat, àcid nítric i àcid clorhídric per produir les sals d'holmi corresponents.
3. Estat d'oxidació: L'estat d'oxidació de l'holmi sol ser de +3. Pot formar una varietat de compostos, com ara òxids (Ho2O3), clorurs (HoCl3), sulfats (Ho2(SO4)3), etc. A més, l'holmi també pot presentar estats d'oxidació com +2, +4 i +5, però aquests estats d'oxidació són menys freqüents.
4. Complexos: l'holmi pot formar una varietat de complexos, els més comuns dels quals són complexos centrats en ions holmi (III). Aquests complexos tenen un paper important en l'anàlisi química, els catalitzadors i la investigació bioquímica.
5. Reactivitat: l'holmi sol presentar una reactivitat relativament suau en les reaccions químiques. Pot participar en molts tipus de reaccions químiques com ara reaccions d'oxidació-reducció, reaccions de coordinació i reaccions complexes. L'holmi és un metall relativament estable i les seves propietats químiques es reflecteixen principalment en una reactivitat relativament baixa, una bona solubilitat, diversos estats d'oxidació i la formació de diversos complexos. Aquestes característiques fan que l'holmi sigui àmpliament utilitzat en reaccions químiques, química de coordinació i investigació bioquímica.

Propietats biològiques de l'holmi

Les propietats biològiques de l'holmi han estat relativament poc estudiades i la informació que coneixem fins ara és limitada. Les següents són algunes de les propietats de l'holmi en els organismes:
1. Biodisponibilitat: l'holmi és relativament rar a la natura, per la qual cosa el seu contingut en els organismes és molt baix. L'holmi té una biodisponibilitat pobra, és a dir, la capacitat de l'organisme per ingerir i absorbir holmi és limitada, la qual cosa és una de les raons per les quals no s'entenen completament les funcions i els efectes de l'holmi en el cos humà.
2. Funció fisiològica: tot i que hi ha un coneixement limitat de les funcions fisiològiques de l'holmi, els estudis han demostrat que l'holmi pot estar implicat en alguns processos bioquímics importants del cos humà. Els estudis científics han demostrat que l'holmi pot estar relacionat amb la salut dels ossos i els músculs, però el mecanisme específic encara no està clar.
3. Toxicitat: a causa de la seva baixa biodisponibilitat, l'holmi té una toxicitat relativament baixa per al cos humà. En estudis amb animals de laboratori, l'exposició a altes concentracions de compostos d'holmi pot causar alguns danys al fetge i als ronyons, però la investigació actual sobre la toxicitat aguda i crònica de l'holmi és relativament limitada. Les propietats biològiques de l'holmi en els organismes vius encara no s'entenen del tot. La investigació actual se centra en les seves possibles funcions fisiològiques i efectes tòxics sobre els organismes vius. Amb l'avenç continu de la ciència i la tecnologia, la investigació sobre les propietats biològiques de l'holmi continuarà aprofundint.

Distribució natural de l'holmi

La distribució de l'holmi a la natura és molt rara, i és un dels elements amb un contingut extremadament baix a l'escorça terrestre. La següent és la distribució de l'holmi a la natura:
1. Distribució a l'escorça terrestre: el contingut d'holmi a l'escorça terrestre és d'unes 1,3 ppm (parts per milió), que és un element relativament rar a l'escorça terrestre. Malgrat el seu baix contingut, l'holmi es pot trobar en algunes roques i minerals, com ara minerals que contenen elements de terres rares.
2. Presència en minerals: L'holmi existeix principalment als minerals en forma d'òxids, com l'òxid d'holmi (Ho2O3). Ho2O3 és aòxid de terres raresmineral que conté una alta concentració d'holmi.
3. Composició a la natura: l'holmi sol coexistir amb altres elements de terres rares i una part dels elements lantànids. Pot existir a la natura en forma d'òxids, sulfats, carbonats, etc.
4. Localització geogràfica de distribució: La distribució de l'holmi és relativament uniforme arreu del món, però la seva producció és molt limitada. Alguns països tenen certs recursos de mineral d'holmi, com la Xina, Austràlia, el Brasil, etc. L'holmi és de naturalesa relativament rar i existeix principalment en forma d'òxids als minerals. Tot i que el seu contingut és baix, coexisteix amb altres elements de terres rares i es pot trobar en alguns ambients geològics concrets. A causa de la seva raresa i restriccions de distribució, l'extracció i utilització de l'holmi és relativament difícil.

Extracció i fosa de l'element holmi
L'holmi és un element de terres rares i el seu procés d'extracció i extracció és similar a altres elements de terres rares. A continuació es presenta una introducció detallada al procés d'extracció i extracció de l'element holmi:
1. Cerca de mineral d'holmi: l'holmi es pot trobar en minerals de terres rares, i els minerals d'holmi comuns inclouen minerals d'òxid i minerals de carbonat. Aquests minerals poden existir en dipòsits minerals subterranis o a cel obert.
2. Trituració i trituració del mineral: després de la mineria, el mineral d'holmi ha de ser triturat i triturat en partícules més petites i perfeccionat encara més.
3. Flotació: Separació del mineral d'holmi d'altres impureses per mètode de flotació. En el procés de flotació, sovint s'utilitzen diluents i agents d'escuma per fer que el mineral d'holmi suri a la superfície líquida i, a continuació, realitzi un tractament físic i químic.
4. Hidratació: Després de la flotació, el mineral d'holmi passarà a un tractament d'hidratació per convertir-lo en sals d'holmi. El tractament d'hidratació sol implicar reaccionar el mineral amb una solució àcida diluïda per formar una solució de sal àcida d'holmi.
5. Precipitació i filtració: ajustant les condicions de reacció, es precipita l'holmi en la solució de sal àcida d'holmi. A continuació, filtra el precipitat per separar el precipitat d'holmi pur.
6. Calcinació: els precipitats d'holmi han de sotmetre's a un tractament de calcinació. Aquest procés consisteix a escalfar el precipitat d'holmi a una temperatura elevada per transformar-lo en òxid d'holmi.
7. Reducció: l'òxid d'holmi se sotmet a un tractament de reducció per transformar-se en holmi metàl·lic. Normalment, s'utilitzen agents reductors (com l'hidrogen) per a la reducció en condicions d'alta temperatura. 8. Refinació: l'holmi metàl·lic reduït pot contenir altres impureses i necessita ser refinat i purificat. Els mètodes de refinament inclouen l'extracció amb dissolvents, l'electròlisi i la reducció química. Després dels passos anteriors, alta puresaholmi metàl·lices pot obtenir. Aquests metalls d'holmi es poden utilitzar per a la preparació d'aliatges, materials magnètics, indústria d'energia nuclear i dispositius làser. Val la pena assenyalar que el procés d'extracció i extracció d'elements de terres rares és relativament complex i requereix tecnologia i equips avançats per aconseguir una producció eficient i de baix cost.

Mètodes de detecció de l'element holmi
1. Espectrometria d'absorció atòmica (AAS): L'espectrometria d'absorció atòmica és un mètode d'anàlisi quantitatiu d'ús habitual que utilitza espectres d'absorció de longituds d'ona específiques per determinar la concentració d'holmi en una mostra. Atomitza la mostra a provar en una flama i després mesura la intensitat d'absorció d'holmi a la mostra mitjançant un espectròmetre. Aquest mètode és adequat per a la detecció d'holmi a concentracions més altes.
2. Espectrometria d'emissió òptica de plasma acoblada inductivament (ICP-OES): L'espectrometria d'emissió òptica de plasma acoblada inductivament és un mètode analític altament sensible i selectiu que s'utilitza àmpliament en l'anàlisi multielement. Atomitza la mostra i forma un plasma per mesurar la longitud d'ona específica i la intensitat de l'emissió d'holmi en un espectròmetre.
3. Espectrometria de masses de plasma acoblada inductivament (ICP-MS): l'espectrometria de masses de plasma acoblada inductivament és un mètode analític molt sensible i d'alta resolució que es pot utilitzar per a la determinació de la proporció d'isòtops i l'anàlisi d'elements traça. Atomitza la mostra i forma un plasma per mesurar la relació massa-càrrega de l'holmi en un espectròmetre de masses.
4. Espectrometria de fluorescència de raigs X (XRF): l'espectrometria de fluorescència de raigs X utilitza l'espectre de fluorescència produït per la mostra després de ser excitada pels raigs X per analitzar el contingut dels elements. Pot determinar de manera ràpida i no destructiva el contingut d'holmi a la mostra. Aquests mètodes s'utilitzen àmpliament en laboratoris i camps industrials per a l'anàlisi quantitativa i el control de qualitat de l'holmi. La selecció del mètode adequat depèn de factors com el tipus de mostra, el límit de detecció requerit i la precisió de la detecció.

Aplicació específica del mètode d'absorció atòmica d'holmi
En la mesura d'elements, el mètode d'absorció atòmica té una gran precisió i sensibilitat i proporciona un mitjà eficaç per estudiar les propietats químiques, la composició composta i el contingut dels elements. A continuació, utilitzem el mètode d'absorció atòmica per mesurar el contingut d'holmi. Els passos concrets són els següents: Preparar la mostra a mesurar. Prepareu la mostra per mesurar-la en una solució, que generalment s'ha de digerir amb àcid barrejat per a la mesura posterior. Seleccioneu un espectròmetre d'absorció atòmica adequat. Segons les propietats de la mostra a mesurar i el rang de contingut d'holmi que s'ha de mesurar, seleccioneu un espectròmetre d'absorció atòmica adequat. Ajusteu els paràmetres de l'espectròmetre d'absorció atòmica. Segons l'element a mesurar i el model d'instrument, ajusteu els paràmetres de l'espectròmetre d'absorció atòmica, incloent la font de llum, l'atomitzador, el detector, etc. Mesureu l'absorbància d'holmi. Col·loqueu la mostra que s'ha de mesurar a l'atomitzador i emet radiació lumínica d'una longitud d'ona específica a través de la font de llum. L'element d'holmi a mesurar absorbirà aquestes radiacions lluminoses i produirà transicions de nivell d'energia. Mesureu l'absorbància d'holmi a través del detector. Calcula el contingut d'holmi. Segons l'absorbància i la corba estàndard, es calcula el contingut d'holmi. A continuació es mostren els paràmetres específics utilitzats per un instrument per mesurar l'holmi.

Estàndard d'holmi (Ho): òxid d'holmi (grau analític).
Mètode: peseu amb precisió 1,1455 g de Ho2O3, dissoleu-lo en 20 ml d'àcid clorhídric 5Mole, diluïu-lo a 1L amb aigua, la concentració d'Ho en aquesta solució és de 1000μg/mL. Emmagatzemar en una ampolla de polietilè lluny de la llum.
Tipus de flama: òxid nitrós-acetilè, flama rica
Paràmetres d'anàlisi: Longitud d'ona (nm) 410,4 Ample de banda espectral (nm) 0,2
Coeficient de filtre 0,6 Corrent de llum recomanada (mA) 6
Alta tensió negativa (v) 384,5
Alçada del capçal de combustió (mm) 12
Temps d'integració (S) 3
Pressió i cabal d'aire (MP, mL/min) 0,25, 5000
Pressió i flux d'òxid nitrós (MP, ml/min) 0,22, 5000
Pressió i flux d'acetilè (MP, mL/min) 0,1, 4500
Coeficient de correlació lineal 0,9980
Concentració característica (μg/mL) 0,841
Mètode de càlcul Mètode continu Acidesa de la solució 0,5%
Taula de mesura de HCl:

Corba de calibratge:

Interferència: l'holmi està parcialment ionitzat a la flama d'òxid nitrós-acetilè. L'addició de nitrat de potassi o clorur de potassi a una concentració final de potassi de 2000 μg/mL pot inhibir la ionització de l'holmi. En el treball real, cal seleccionar un mètode de mesura adequat segons les necessitats específiques del lloc. Aquests mètodes s'utilitzen àmpliament en l'anàlisi i detecció de cadmi en laboratoris i indústries.

L'holmi ha demostrat un gran potencial en molts camps amb les seves propietats úniques i una àmplia gamma d'usos. En comprendre la història, el procés de descoberta,importància i aplicació de l'holmi, podem entendre millor la importància i el valor d'aquest element màgic. Esperem que l'holmium aporti més sorpreses i avenços a la societat humana en el futur i contribueixi més a promoure el progrés científic i tecnològic i el desenvolupament sostenible.

Per a més informació o consulta Holmium benvingut acontacteu amb nosaltres

Què és&tel:008613524231522

Email:sales@shxlchem.com