Prvek holmia a běžné metody detekce
V periodické tabulce chemických prvků se nazývá prvekHolmium, což je vzácný kov. Tento prvek je pevný při teplotě místnosti a má vysoký bod tání a bod varu. Toto však není nejatraktivnější část prvku Holmium. Jeho skutečné kouzlo spočívá v tom, že když je nadšený, vydává krásné zelené světlo. Prvek holmia v tomto vzrušeném stavu je jako blikající zelený drahokam, krásný a záhadný. Lidé mají relativně krátkou kognitivní historii prvku Holmium. V roce 1879 švédský chemik na Theodor Klebe poprvé objevil prvek Holmium a pojmenoval jej po svém rodném městě. Při studiu nečistého Erbia nezávisle objevil holmium odstraněnímyttriumaSkandium. Pojmenoval hnědou látku Holmia (latinské jméno pro Stockholm) a zelenou látku Thulia. Poté úspěšně oddělil dysprosium, aby oddělil čisté holmium. V periodické tabulce chemických prvků má Holmium některé velmi jedinečné vlastnosti a použití. Holmium je prvek vzácné zeminy s velmi silným magnetismem, takže se často používá k výrobě magnetických materiálů. Současně má Holmium také vysoký index lomu, což z něj činí ideální materiál pro výrobu optických nástrojů a optických vláken. Kromě toho hraje Holmium také důležitou roli v oblasti medicíny, energie a ochrany životního prostředí. Dnes vstoupíme do tohoto magického prvku s širokou škálou aplikací - holmium. Prozkoumejte její tajemství a pociťte její velký přínos pro lidskou společnost.
Aplikační pole prvku Holmium
Holmium je chemický prvek s atomovým počtem 67 a patří do řady lanthanidu. Následuje podrobný úvod do některých aplikačních polí prvku Holmium:
1. Holmium magnet:Holmium má dobré magnetické vlastnosti a je široce používán jako materiál pro výrobu magnetů. Zejména ve výzkumu supravodivosti s vysokou teplotou se holmium magnety často používají jako materiály pro supravodiče ke zvýšení magnetického pole supravodičů.
2. Sklo holmium:Holmium může dát sklenici speciální optické vlastnosti a používá se k výrobě holmiových skleněných laserů. Holmium lasery se široce používají v medicíně a průmyslu a lze je použít k léčbě očí očí, řezání kovů a dalších materiálů atd.
3. Průmysl jaderné energie:Izotop Holmium Holmium-165 má průřez s vysokým zachycováním neutronů a používá se k řízení toku neutronů a distribuci výkonu jaderných reaktorů.
4. Optická zařízení: Holmium má také některé aplikace v optických zařízeních, jako jsou optické vlnovod, fotodetektory, modulátory atd. Při komunikaci s optickými vlákny.
5. Fluorescenční materiály:Sloučeniny holmia mohou být použity jako fluorescenční materiály k výrobě zářivkových lamp, fluorescenčních displevních obrazovek a fluorescenčních ukazatelů.6. Kovové slitiny:Holmium může být přidáno do jiných kovů, aby se slitiny ke zlepšení tepelné stability, odolnosti proti korozi a svařování kovů. Často se používá k výrobě letadlových motorů, automobilových motorů a chemického vybavení. Holmium má důležité aplikace v magnetech, skleněných laserech, průmyslu jaderné energie, optických zařízeních, zářivkových materiálech a kovových slitinách.
Fyzikální vlastnosti prvku holmia
1. atomová struktura: Atomová struktura holmia se skládá ze 67 elektronů. Ve své elektronické konfiguraci jsou v první vrstvě 2 elektrony, 8 elektronů ve druhé vrstvě, 18 elektronů ve třetí vrstvě a 29 elektronů ve čtvrté vrstvě. Proto jsou ve vrstvě vnější vrstvy 2 osamělé páry elektronů.
2. Hustota a tvrdost: Hustota holmia je 8,78 g/cm3, což je relativně vysoká hustota. Jeho tvrdost je asi 5,4 mohs tvrdosti.
3. bod tání a bod varu: bod tání holmia je asi 1474 stupňů Celsia a bod varu je asi 2695 stupňů Celsia.
4. Magnetismus: Holmium je kov s dobrým magnetismem. Ukazuje feromagnetismus při nízkých teplotách, ale postupně ztrácí magnetismus při vysokých teplotách. Magnetismus holmia je důležitý v aplikacích magnetů a ve výzkumu supravodivosti s vysokou teplotou.
5. Spektrální charakteristiky: Holmium ukazuje zřejmé absorpční a emisní linie ve viditelném spektru. Jeho emisní linie jsou umístěny hlavně v zelených a červených spektrálních rozsazích, což má za následek, že holmium sloučeniny obvykle mají zelené nebo červené barvy.
6. Tepelná vodivost: Holmium má relativně vysokou tepelnou vodivost asi 16,2 W/M · Kelvin. Díky tomu je Holmium cenným v některých aplikacích, které vyžadují vynikající tepelnou vodivost. Holmium je kov s vysokou hustotou, tvrdostí a magnetismem. Hraje důležitou roli v magnetech, vysokoteplotních supravodičích, spektroskopii a tepelné vodivosti.
Chemické vlastnosti holmia
1. Reaktivita: Holmium je relativně stabilní kov, který reaguje pomalu s většinou nekovových prvků a kyselin. Nereaguje se vzduchem a vodou při pokojové teplotě, ale při zahřívání na vysoké teploty reaguje s kyslíkem ve vzduchu za vzniku oxidu holmia.
2. rozpustnost: Holmium má dobrou rozpustnost v kyselých roztocích a může reagovat s koncentrovanou kyselinou sírovou, kyselinou dusičnou a kyselinou chlorovodíkovou za vzniku odpovídajících holmiových solí.
3. oxidační stav: oxidační stav holmia je obvykle +3. Může tvořit různé sloučeniny, jako jsou oxidy (HO2O3), chloridy (Hocl3), sírany (HO2 (SO4) 3) atd. Holmium může také představovat oxidační stavy, jako jsou +2, +4 a +5, ale tyto oxidační stavy jsou méně běžné.
4. Komplexy: Holmium může tvořit různé komplexy, z nichž nejběžnější jsou komplexy zaměřené na ionty holmia (III). Tyto komplexy hrají důležitou roli v chemické analýze, katalyzátorech a biochemickém výzkumu.
5. Reaktivita: Holmium obvykle vykazuje relativně mírnou reaktivitu v chemických reakcích. Může se podílet na mnoha typech chemických reakcí, jako jsou reakce snižování oxidace, koordinační reakce a komplexní reakce. Holmium je relativně stabilní kov a jeho chemické vlastnosti se odrážejí hlavně v relativně nízké reaktivitě, dobré rozpustnosti, různých oxidačních stavech a tvorbě různých komplexů. Díky těmto vlastnostem je holmium široce používáno při chemických reakcích, koordinační chemii a biochemickém výzkumu.
Biologické vlastnosti holmia
Biologické vlastnosti holmia byly relativně málo studovány a informace, které známe, jsou dosud omezené. Níže jsou uvedeny některé z vlastností holmia v organismech:
1. Biologická dostupnost: Holmium je relativně vzácné povahy, takže jeho obsah v organismech je velmi nízký. Holmium má špatnou biologickou dostupnost, tj. Schopnost organismu přijímat a absorbovat holmium je omezená, což je jeden z důvodů, proč funkce a účinky holmia v lidském těle nejsou plně pochopeny.
2. fyziologická funkce: Ačkoli existuje omezená znalost fyziologických funkcí holmia, studie ukázaly, že holmium může být zapojeno do některých důležitých biochemických procesů v lidském těle. Vědecké studie ukázaly, že holmium může souviset se zdravím kostí a svalů, ale specifický mechanismus je stále nejasný.
3. toxicita: Vzhledem k nízké biologické dostupnosti má Holmium relativně nízkou toxicitu pro lidské tělo. Ve studiích laboratorních zvířat může expozice vysokým koncentracím holmia sloučenin způsobit určité poškození jater a ledvin, ale současný výzkum akutní a chronické toxicity holmia je relativně omezený. Biologické vlastnosti holmia v živých organismech nejsou dosud plně pochopeny. Současný výzkum se zaměřuje na své možné fyziologické funkce a toxické účinky na živé organismy. S neustálým rozvojem vědy a technologie se výzkum biologických vlastností holmia bude i nadále prohloubit.
Přirozené rozdělení holmia
Distribuce holmia v přírodě je velmi vzácná a je to jeden z prvků s extrémně nízkým obsahem v zemské kůře. Následuje distribuce holmia v přírodě:
1. Distribuce v zemské kůře: Obsah holmia v zemské kůře je asi 1,3 ppm (části na milion), což je relativně vzácný prvek v zemské kůře. Navzdory svému nízkému obsahu lze holmium nalézt v některých horninách a rudách, jako jsou rudy obsahující prvky vzácných zemin.
2. Přítomnost v minerálech: Holmium existuje hlavně v rudách ve formě oxidů, jako je oxid holmium (HO2O3). HO2O3 je aoxid vzácné zeměruda, která obsahuje vysokou koncentraci holmia.
3. Složení v přírodě: Holmium obvykle koexistuje s jinými prvky vzácné zeminy a součástí prvků lanthanidu. Může existovat v přírodě ve formě oxidů, síranů, uhličitanů atd.
4. geografické umístění distribuce: Distribuce holmia je po celém světě relativně rovnoměrná, ale jeho produkce je velmi omezená. Některé země mají určité zdroje holmium rudy, jako je Čína, Austrálie, Brazílie atd. Holmium má relativně vzácné povahy a existuje hlavně ve formě oxidů v rudách. Přestože je obsah nízký, koexistuje s jinými prvky vzácných zemin a lze jej nalézt v některých specifických geologických prostředích. Vzhledem ke své vzácnosti a omezení distribuce je těžba a využití holmia relativně obtížné.
Extrakce a tavení prvku holmia
Holmium je prvek vzácné zeminy a jeho proces těžby a extrakce je podobný jiným prvkům vzácných zemin. Následuje podrobný úvod do procesu těžby a extrakce prvku Holmium:
1. Hledání holmium rudy: holmium lze nalézt ve vzácných rudách a běžné holmium rudy zahrnují oxidové rudy a uhličitanové rudy. Tyto rudy mohou existovat v podzemních nebo otevřených minerálních ložiscích.
2. drcení a mletí rudy: Po těžbě musí být holmium ruda rozdrcena a rozdrcena na menší částice a dále zdokonaleno.
3. Flotace: Separace holmium rudy od jiných nečistot metodou flotací. V procesu flotace se činidlo ředidla a pěny často používají k tomu, aby se holmium ruda vznášela na povrchu kapaliny a poté provedla fyzikální a chemické ošetření.
4. Hydratace: Po flotaci bude holmium ruda podstoupit ošetření hydratací, aby se změnila na holmium soli. Ošetření hydratací obvykle zahrnuje reakci rudy zředěným roztokem kyseliny za vzniku roztoku soli s kyselinou holmium.
5. Srážky a filtrace: Úpravou reakčních podmínek je vysráženo holmium v roztoku soli kyseliny holmium. Poté filtrujte sraženinu, abyste oddělili čistou sraženinu holmium.
6. Kalcinace: sraženiny holmia musí podstoupit ošetření kalcinací. Tento proces zahrnuje zahřívání holmium sraženiny na vysokou teplotu, aby se transformovala na oxid holmium.
7. Redukce: Oxid holmium podléhá redukční léčbě pro transformaci na kovový holmium. Obvykle se redukční činidla (jako je vodík) používají pro snížení za podmínek s vysokou teplotou. 8. Rafinace: Redukované kovové holmium může obsahovat další nečistoty a musí být rafinováno a čištěno. Metody rafinace zahrnují extrakci rozpouštědla, elektrolýzu a redukci chemického. Po výše uvedených krocích, vysoce čistoHolmium Metallze získat. Tyto kovy holmia mohou být použity pro přípravu slitin, magnetických materiálů, průmyslu jaderné energie a laserových zařízení. Stojí za zmínku, že proces těžby a extrakce prvků vzácných zemin je relativně složitý a vyžaduje pokročilé technologie a vybavení k dosažení účinné a levné výroby.
Detekční metody prvku holmia
1. atomová absorpční spektrometrie (AAS): Atomová absorpční spektrometrie je běžně používanou metodou kvantitativní analýzy, která používá absorpční spektra specifických vlnových délek k určení koncentrace holmia ve vzorku. Atomizuje vzorek, který má být testován v plameni, a poté měří absorpční intenzitu holmia ve vzorku pomocí spektrometru. Tato metoda je vhodná pro detekci holmia při vyšších koncentracích.
2. indukčně vázaná plazmatická optická emisní spektrometrie (ICP-OES): Indukčně vázaná plazmatická optická emisní spektrometrie je vysoce citlivá a selektivní analytická metoda, která se široce používá při více vývodním analýze. Atomizuje vzorek a tvoří plazmu pro měření specifické vlnové délky a intenzitu emise holmia ve spektrometru.
3. Indukčně vázaná plazmatická hmotnostní spektrometrie (ICP-MS): Indukčně vázaná plazmatická hmotnostní spektrometrie je vysoce citlivá a analytická metoda s vysokým rozlišením, kterou lze použít pro stanovení poměru izotopů a analýzu stopových prvků. Atomizuje vzorek a tvoří plazmu pro měření poměru hmotnosti holmia v hmotnostním spektrometru.
4. rentgenová fluorescenční spektrometrie (XRF): rentgenová fluorescenční spektrometrie používá fluorescenční spektrum produkované vzorkem poté, co bylo rentgenovým paprskem k analýze obsahu prvků. Může rychle a nedestruktivně určit obsah holmia ve vzorku. Tyto metody se široce používají v laboratořích a průmyslových oborech pro kvantitativní analýzu a kontrolu kvality holmia. Výběr vhodné metody závisí na faktorech, jako je typ vzorku, požadovaný limit detekce a přesnost detekce.
Specifická aplikace metody atomové absorpce holmia
Při měření prvků má metoda atomové absorpce vysokou přesnost a citlivost a poskytuje účinný prostředek pro studium chemických vlastností, složení sloučeniny a obsah prvků. K měření obsahu holmia používáme atomovou absorpční metodu. Specifické kroky jsou následující: Připravte se vzorek, který má být změřen. Připravte vzorek, který má být měřen do roztoku, který je obecně musí být pro následné měření štěpen smíšenou kyselinou. Vyberte vhodný atomový absorpční spektrometr. Podle vlastností vzorku, který se má měřit, a rozsahu obsahu holmia, který má být změřen, vyberte vhodný atomový absorpční spektrometr. Upravte parametry atomového absorpčního spektrometru. Podle prvku, který má být změřen, a modelu přístroje, upravte parametry atomového absorpčního spektrometru, včetně světelného zdroje, atomizéru, detektoru atd. Změřte absorbanci holmia. Umístěte vzorek, který má být měřen do atomizéru, a emidějte světelné záření specifické vlnové délky prostřednictvím zdroje světla. Prvek holmia, který má být změřen, absorbuje tyto světelné záření a produkuje přechody energie. Změřte absorbanci holmia detektorem. Vypočítejte obsah holmia. Podle absorbance a standardní křivky se vypočítá obsah holmia. Níže jsou uvedeny specifické parametry používané nástrojem k měření holmia.
Standard Holmium (HO): oxid holmium (analytický stupeň).
Metoda: Přesně váží 1,1455g HO2O3, rozpustí se ve 20 ml 5mole kyseliny chlorovodíkové, zředěné na 1l vodou, koncentrace HO v tomto roztoku je 1000 ug/ml. Uložte v polyethylenové láhvi od světla.
Typ plamene: oxid dusný acetylen, bohatý plamen
Parametry analýzy: Vlnová délka (NM) 410.4 Spektrální šířka pásma (NM) 0,2
Filtr koeficient 0.6 Doporučený proud lampy (MA) 6
Záporné vysoké napětí (V) 384,5
Výška spalovací hlavy (mm) 12
Doba integrace 3
Tlak a tok vzduchu (MP, ML/Min) 0,25, 5000
Tlak a tok oxidu dusného (MP, ML/Min) 0,22, 5000
Tlak a tok acetylenu (MP, ML/Min) 0,1, 4500
Koeficient lineární korelace 0,9980
Charakteristická koncentrace (μg/ml) 0,841
Metoda výpočtu kontinuální metoda roztok Acidita 0,5%
Měřená tabulka HCL:
Kalibrační křivka:
Interference: Holmium je částečně ionizováno v plameni oxidu dusózního oxidu. Přidání dusičnanu draselného nebo chloridu draselného do konečné koncentrace draslíku 2000 μg/ml může inhibovat ionizaci holmia. Ve skutečné práci je nutné vybrat vhodnou metodu měření podle specifických potřeb webu. Tyto metody se široce používají při analýze a detekci kadmia v laboratořích a průmyslových odvětvích.
Holmium ukázalo velký potenciál v mnoha oblastech s jedinečnými vlastnostmi a širokou škálou použití. Pochopením historie, procesu objevování,Důležitost a aplikace holmia můžeme lépe porozumět důležitosti a hodnotě tohoto magického prvku. Těšíme se na Holmium, které v budoucnu přináší více překvapení a průlomů do lidské společnosti a přispívá k většímu přispívání k podpoře vědeckého a technologického pokroku a udržitelného rozvoje.
Další informace nebo dotaz Holmium Vítejte naKontaktujte nás
Co & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Čas příspěvku: Nov-13-2024