عنصر هولمیوم و روشهای تست مشترک

عنصر هولمیوم و روشهای تشخیص مشترک
در جدول تناوبی عناصر شیمیایی ، عنصری وجود داردهولمیوم، که یک فلز نادر است. این عنصر در دمای اتاق جامد است و دارای نقطه ذوب بالا و نقطه جوش است. با این حال ، این جذاب ترین قسمت عنصر هولمیوم نیست. جذابیت واقعی آن در این واقعیت نهفته است که وقتی هیجان زده می شود ، یک چراغ سبز زیبا ساطع می کند. عنصر Holmium در این حالت هیجان زده مانند یک گوهر سبز چشمک زن ، زیبا و مرموز است. انسانها دارای سابقه شناختی نسبتاً کوتاهی از عنصر هولمیوم هستند. در سال 1879 ، شیمیدان سوئدی در هر تئودور کلبه برای اولین بار عنصر هولمیوم را کشف کرد و آن را پس از زادگاه خود نامگذاری کرد. او در حالی که در حال مطالعه نجیب نجوم بود ، با برداشتن هولمیوم به طور مستقل هولمیوم را کشف کردیدتیموترسواییبشر وی ماده قهوه ای هولمیا (نام لاتین برای استکهلم) و ماده سبز Thulia را نامگذاری کرد. وی سپس با موفقیت دیسپروزیوم را برای جدا کردن هولمیوم خالص از هم جدا کرد. در جدول تناوبی عناصر شیمیایی ، هولمیوم دارای خواص و کاربردهای بسیار بی نظیری است. Holmium یک عنصر خاکی نادر با مغناطیس بسیار قوی است ، بنابراین اغلب برای تهیه مواد مغناطیسی استفاده می شود. در عین حال ، هولمیوم همچنین دارای ضریب شکست بالایی است و آن را به یک ماده ایده آل برای ساخت ابزارهای نوری و الیاف نوری تبدیل می کند. علاوه بر این ، هولمیوم همچنین در زمینه های پزشکی ، انرژی و حفاظت از محیط زیست نقش مهمی ایفا می کند. امروز ، بگذارید با طیف گسترده ای از برنامه ها - هولمیوم - به این عنصر جادویی برویم. اسرار آن را کاوش کنید و سهم بزرگ آن در جامعه بشری را احساس کنید.

زمینه های کاربردی عنصر هولمیوم

Holmium یک عنصر شیمیایی با تعداد اتمی 67 است و متعلق به سری Lanthanide است. موارد زیر مقدمه مفصلی در برخی از زمینه های کاربردی عنصر هولمیوم است:
1. آهنربای هولمیوم:Holmium دارای خواص مغناطیسی خوبی است و به عنوان ماده ای برای ساخت آهن ربا مورد استفاده قرار می گیرد. به خصوص در تحقیقات ابررسانا با درجه حرارت بالا ، آهنرباهای هولمیوم اغلب به عنوان موادی برای ابررسانا برای تقویت میدان مغناطیسی ابررسانا استفاده می شوند.
2. شیشه هولمیوم:Holmium می تواند خصوصیات نوری مخصوص شیشه را به شما بدهد و برای ساخت لیزرهای شیشه ای هولمیوم استفاده می شود. لیزرهای هولمیوم به طور گسترده در پزشکی و صنعت مورد استفاده قرار می گیرند و می توان برای درمان بیماری های چشم ، برش فلزات و سایر مواد و غیره مورد استفاده قرار گرفت.
3. صنعت انرژی هسته ای:ایزوتوپ هولمیوم هولمیوم-165 دارای مقطع ضبط نوترون بالا است و برای کنترل شار نوترون و توزیع انرژی راکتورهای هسته ای استفاده می شود.
4. دستگاه های نوری: Holmium همچنین در دستگاه های نوری از جمله موجبرهای نوری ، فوتودکتور ، تعدیل کننده ها و غیره در ارتباطات فیبر نوری کاربردی دارد.
5. مواد فلورسنت:از ترکیبات هولمیوم می توان به عنوان مواد فلورسنت برای تولید لامپ های فلورسنت ، صفحه نمایش های فلورسنت و شاخص های فلورسنت استفاده کرد.6. آلیاژهای فلزی:هولمیوم را می توان به فلزات دیگر اضافه کرد تا آلیاژها برای بهبود پایداری حرارتی ، مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد جوشکاری فلزات ایجاد شود. این ماده اغلب برای تولید موتورهای هواپیما ، موتورهای اتومبیل و تجهیزات شیمیایی استفاده می شود. Holmium کاربردهای مهمی در آهن ربا ، لیزر شیشه ای ، صنعت انرژی هسته ای ، دستگاه های نوری ، مواد فلورسنت و آلیاژهای فلزی دارد.

خصوصیات فیزیکی عنصر هولمیوم

1. ساختار اتمی: ساختار اتمی هولمیوم از 67 الکترون تشکیل شده است. در پیکربندی الکترونیکی آن ، در لایه اول 2 الکترون وجود دارد ، 8 الکترون در لایه دوم ، 18 الکترون در لایه سوم و 29 الکترون در لایه چهارم. بنابراین ، در بیرونی ترین لایه 2 جفت الکترون وجود دارد.
چگالی و سختی: چگالی هولمیوم 8.78 گرم در cm3 است که چگالی نسبتاً بالایی است. سختی آن در حدود 5.4 سختی است.
نقطه ذوب و نقطه جوش: نقطه ذوب هولمیوم حدود 1474 درجه سانتیگراد و نقطه جوش در حدود 2695 درجه سانتیگراد است.
4. مغناطیس: هولمیوم فلزی با مغناطیس خوب است. این نشان می دهد که فرومغناطیس در دماهای پایین است ، اما به تدریج مغناطیس خود را در دماهای بالا از دست می دهد. مغناطیس هولمیوم باعث می شود که در کاربردهای آهنربا و در تحقیقات ابررساناتیو با دمای بالا اهمیت داشته باشد.
5. خصوصیات طیفی: هولمیوم خطوط جذب و انتشار آشکار را در طیف قابل مشاهده نشان می دهد. خطوط انتشار آن عمدتاً در محدوده های طیفی سبز و قرمز قرار دارد و در نتیجه ترکیبات هولمیوم معمولاً دارای رنگ های سبز یا قرمز هستند.
6. هدایت حرارتی: هولمیوم دارای هدایت حرارتی نسبتاً بالایی در حدود 16.2 وزنی در متر در متر · کلوین است. این امر باعث می شود هولمیوم در برخی از برنامه های کاربردی که نیاز به هدایت حرارتی عالی دارند ، ارزشمند باشد. هولمیوم یک فلز با چگالی ، سختی و مغناطیس بالا است. این نقش مهمی در آهن ربا ، ابررسانا با درجه حرارت بالا ، طیف سنجی و هدایت حرارتی ایفا می کند.

خصوصیات شیمیایی هولمیوم

1. واکنش پذیری: هولمیوم یک فلز نسبتاً پایدار است که با اکثر عناصر و اسیدها غیر فلزی به آرامی واکنش نشان می دهد. در دمای اتاق با هوا و آب واکنش نشان نمی دهد ، اما هنگامی که تا دمای زیاد گرم می شود ، با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان می دهد تا اکسید هولمیوم تشکیل شود.
حلالیت: هولمیوم در محلول های اسیدی حلالیت خوبی دارد و می تواند با اسید سولفوریک غلیظ ، اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک واکنش نشان دهد تا نمک های هولمیوم مربوطه تولید کند.
3. حالت اکسیداسیون: حالت اکسیداسیون هولمیوم معمولاً +3 است. این می تواند انواع مختلفی از ترکیبات مانند اکسیدها را تشکیل دهد (HO2O3) ، کلریدها (HOCL3) ، سولفات (HO2 (SO4) 3علاوه بر این ، هولمیوم همچنین می تواند حالت اکسیداسیون مانند +2 ، +4 و +5 را ارائه دهد ، اما این حالت های اکسیداسیون کمتر رایج است.
4. مجتمع ها: هولمیوم می تواند انواع مجتمع ها را تشکیل دهد که رایج ترین آنها مجتمع هایی با محوریت یون های هولمیوم (III) است. این مجتمع ها نقش مهمی در تجزیه و تحلیل شیمیایی ، کاتالیزورها و تحقیقات بیوشیمیایی دارند.
5. واکنش پذیری: هولمیوم معمولاً در واکنشهای شیمیایی واکنش نسبتاً خفیف نشان می دهد. این شرکت می تواند در بسیاری از انواع واکنشهای شیمیایی مانند واکنشهای کاهش اکسیداسیون ، واکنشهای هماهنگی و واکنشهای پیچیده شرکت کند. Holmium یک فلز نسبتاً پایدار است ، و خصوصیات شیمیایی آن عمدتاً در واکنش نسبتاً کم ، حلالیت خوب ، حالات مختلف اکسیداسیون و تشکیل مجتمع های مختلف منعکس می شود. این خصوصیات باعث می شود هولمیوم به طور گسترده ای در واکنشهای شیمیایی ، شیمی هماهنگی و تحقیقات بیوشیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.

خصوصیات بیولوژیکی هولمیوم

خصوصیات بیولوژیکی هولمیوم نسبتاً کمی مورد مطالعه قرار گرفته است ، و اطلاعاتی که تاکنون می شناسیم محدود است. موارد زیر برخی از خواص هولمیوم در ارگانیسم ها است:
1. فراهمی زیستی: هولمیوم از نظر ماهیت نسبتاً نادر است ، بنابراین محتوای آن در ارگانیسم ها بسیار کم است. هولمیوم از فراهمی زیستی ضعیف برخوردار است ، یعنی توانایی ارگانیسم در مصرف و جذب هولمیوم محدود است ، این یکی از دلایلی است که عملکرد و اثرات هولمیوم در بدن انسان کاملاً درک نشده است.
2. عملکرد فیزیولوژیکی: اگرچه دانش محدودی در مورد عملکردهای فیزیولوژیکی هولمیوم وجود دارد ، اما مطالعات نشان داده اند که هولمیوم ممکن است در برخی فرآیندهای مهم بیوشیمیایی در بدن انسان نقش داشته باشد. مطالعات علمی نشان داده است که هولمیوم ممکن است مربوط به سلامت استخوان و عضلات باشد ، اما مکانیسم خاص هنوز نامشخص است.
3. سمیت: به دلیل دسترسی به فراهمی زیستی کم ، هولمیوم سمیت نسبتاً کمی نسبت به بدن انسان دارد. در مطالعات حیوانی آزمایشگاهی ، قرار گرفتن در معرض غلظت بالای ترکیبات هولمیوم ممکن است برخی آسیب به کبد و کلیه ها وارد شود ، اما تحقیقات فعلی در مورد سمیت حاد و مزمن هولمیوم نسبتاً محدود است. خصوصیات بیولوژیکی هولمیوم در موجودات زنده هنوز کاملاً درک نشده است. تحقیقات فعلی بر عملکردهای فیزیولوژیکی احتمالی آن و اثرات سمی بر موجودات زنده متمرکز است. با پیشرفت مداوم علم و فناوری ، تحقیقات در مورد خصوصیات بیولوژیکی هولمیوم همچنان عمیق تر خواهد شد.

توزیع طبیعی هولمیوم

توزیع هولمیوم در طبیعت بسیار نادر است و یکی از عناصری است که دارای محتوای بسیار کم در پوسته زمین است. موارد زیر توزیع هولمیوم در طبیعت است:
1. توزیع در پوسته زمین: محتوای هولمیوم در پوسته زمین در حدود 1.3ppm (قطعات در میلیون) است که یک عنصر نسبتاً نادر در پوسته زمین است. با وجود محتوای کم آن ، هولمیوم را می توان در برخی از سنگ ها و سنگ معدن ها ، مانند سنگ معدن حاوی عناصر خاکی نادر یافت.
2. حضور در مواد معدنی: هولمیوم به طور عمده در سنگ معدن به شکل اکسیدها مانند اکسید هولمیوم وجود دارد (HO2O3). HO2O3 یک استاکسید زمین نادرسنگ معدن که حاوی غلظت بالایی از هولمیوم است.
3. ترکیب در طبیعت: هولمیوم معمولاً با سایر عناصر نادر زمین و بخشی از عناصر لانتانید همزیستی است. این می تواند در طبیعت به شکل اکسیدها ، سولفات ها ، کربنات ها و غیره وجود داشته باشد.
4. موقعیت جغرافیایی توزیع: توزیع هولمیوم نسبتاً یکنواخت در سراسر جهان است ، اما تولید آن بسیار محدود است. برخی از کشورها از منابع سنگ معدن هولمیوم خاصی مانند چین ، استرالیا ، برزیل و غیره برخوردار هستند. هولمیوم از نظر طبیعت نسبتاً نادر است و عمدتاً در قالب اکسیدها در سنگ معدن وجود دارد. اگرچه محتوای آن کم است ، اما با سایر عناصر نادر زمین همزیستی است و در برخی از محیط های زمین شناسی خاص یافت می شود. با توجه به محدودیت های نادر بودن و توزیع آن ، استخراج و استفاده از هولمیوم نسبتاً دشوار است.

استخراج و ذوب عنصر هولمیوم
هولمیوم یک عنصر زمین نادر است و فرآیند استخراج و استخراج آن شبیه به سایر عناصر نادر زمین است. موارد زیر مقدمه مفصلی در مورد معدن و فرآیند استخراج عنصر هولمیوم است:
1. در جستجوی سنگ معدن هولمیوم: هولمیوم را می توان در سنگ معدن زمین نادر یافت و سنگ معدن هولمیوم مشترک شامل سنگ معدن اکسید و سنگ معدن کربنات است. این سنگ معدن ممکن است در ذخایر معدنی زیرزمینی یا باز باشد.
2. خرد کردن و سنگ زنی سنگ معدن: پس از استخراج ، سنگ معدن هولمیوم باید خرد شود و به ذرات کوچکتر برسد و بیشتر تصفیه شود.
3. شناور: جداسازی سنگ معدن هولمیوم از سایر ناخالصی ها با روش شناور. در فرآیند شناور ، از ماده رقیق کننده و فوم اغلب برای ساختن سنگ معدن هولمیوم بر روی سطح مایع استفاده می شود و سپس درمان فیزیکی و شیمیایی را انجام می دهد.
4. هیدراتاسیون: پس از شناور ، سنگ معدن هولمیوم تحت درمان هیدراتاسیون قرار می گیرد تا آن را به نمک های هولمیوم تبدیل کند. درمان هیدراتاسیون معمولاً شامل واکنش سنگ معدن با محلول اسید رقیق برای تشکیل محلول نمکی اسید هلمیوم است.
5. بارش و تصفیه: با تنظیم شرایط واکنش ، هولمیوم موجود در محلول نمک اسید هولمیوم رسوب می شود. سپس رسوب را فیلتر کنید تا رسوب هولمیوم خالص جدا شود.
6. محاسبه: رسوبات هولمیوم باید تحت درمان با کلسیناسیون قرار بگیرند. این فرایند شامل گرم کردن رسوب هولمیوم به دمای بالا برای تبدیل آن به اکسید هولمیوم است.
7. کاهش: اکسید هولمیوم تحت درمان با کاهش قرار می گیرد تا به هولمیوم فلزی تبدیل شود. معمولاً از عوامل کاهش (مانند هیدروژن) برای کاهش در شرایط دمای بالا استفاده می شود. 8. پالایش: کاهش هولمیوم فلزی ممکن است حاوی ناخالصی های دیگری باشد و باید تصفیه و تصفیه شود. روشهای پالایش شامل استخراج حلال ، الکترولیز و کاهش شیمیایی است. پس از مراحل فوق ، با خلوص بالافلز هولمیوممی توان به دست آورد از این فلزات هولمیوم می توان برای تهیه آلیاژها ، مواد مغناطیسی ، صنعت انرژی هسته ای و دستگاه های لیزر استفاده کرد. شایان ذکر است که فرآیند استخراج و استخراج عناصر نادر زمین نسبتاً پیچیده است و برای دستیابی به تولید کارآمد و کم هزینه به فناوری و تجهیزات پیشرفته نیاز دارد.

روشهای تشخیص عنصر هولمیوم
1. طیف سنجی جذب اتمی (AAS): طیف سنجی جذب اتمی یک روش تجزیه و تحلیل کمی است که از طیف جذب طول موج های خاص برای تعیین غلظت هولمیوم در یک نمونه استفاده می کند. این نمونه را برای آزمایش در یک شعله اتم می کند و سپس شدت جذب هولمیوم در نمونه را از طریق طیف سنج اندازه گیری می کند. این روش برای تشخیص هولمیوم در غلظت های بالاتر مناسب است.
2. طیف سنجی انتشار نوری پلاسما به صورت استقرایی (ICP-OES): طیف سنجی انتشار نوری پلاسما به صورت استقرایی یک روش تحلیلی بسیار حساس و انتخابی است که به طور گسترده در تجزیه و تحلیل چند عنصر مورد استفاده قرار می گیرد. این نمونه را اتم می کند و یک پلاسما را برای اندازه گیری طول موج خاص و شدت انتشار هولمیوم در یک طیف سنج تشکیل می دهد.
3. طیف سنجی جرمی پلاسما به صورت القایی (ICP-MS): طیف سنجی جرمی پلاسما به صورت القایی همراه یک روش تحلیلی بسیار حساس و با وضوح بالا است که می تواند برای تعیین نسبت ایزوتوپ و تجزیه و تحلیل عنصر ردیابی استفاده شود. این نمونه را اتم می کند و یک پلاسما را برای اندازه گیری نسبت جرم به شارژ هولمیوم در یک طیف سنج جرمی تشکیل می دهد.
4. طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس (XRF): طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس از طیف فلورسانس تولید شده توسط نمونه پس از هیجان توسط اشعه ایکس برای تجزیه و تحلیل محتوای عناصر استفاده می کند. این می تواند به سرعت و غیر مخرب محتوای هولمیوم موجود در نمونه را تعیین کند. این روشها برای تجزیه و تحلیل کمی و کنترل کیفیت هولمیوم به طور گسترده در آزمایشگاه ها و زمینه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. انتخاب روش مناسب به عواملی مانند نوع نمونه ، حد مورد نیاز تشخیص و دقت تشخیص بستگی دارد.

کاربرد خاص از روش جذب اتمی هولمیوم
در اندازه گیری عنصر ، روش جذب اتمی از دقت و حساسیت بالایی برخوردار است و وسیله ای مؤثر برای مطالعه خواص شیمیایی ، ترکیب ترکیب و محتوای عناصر فراهم می کند. در متن ، ما از روش جذب اتمی برای اندازه گیری محتوای هولمیوم استفاده می کنیم. مراحل خاص به شرح زیر است: نمونه را برای اندازه گیری آماده کنید. نمونه را آماده کنید تا در یک محلول اندازه گیری شود ، که به طور کلی برای اندازه گیری بعدی باید با اسید مخلوط هضم شود. یک طیف سنج جذب اتمی مناسب را انتخاب کنید. با توجه به خواص نمونه مورد اندازه گیری و دامنه محتوای هولمیوم که باید اندازه گیری شود ، یک طیف سنج جذب اتمی مناسب را انتخاب کنید. پارامترهای طیف سنج جذب اتمی را تنظیم کنید. با توجه به عنصری که باید اندازه گیری شود و مدل ابزار ، پارامترهای طیف سنج جذب اتمی ، از جمله منبع نور ، اتمیزر ، آشکارساز و غیره را تنظیم کنید. جذب هولمیوم را اندازه گیری کنید. نمونه را قرار دهید تا در اتمیزر اندازه گیری شود و تابش نور از طول موج خاص را از طریق منبع نور ساطع کنید. عنصر Holmium که باید اندازه گیری شود ، این تابش های نور را جذب می کند و انتقال سطح انرژی را تولید می کند. میزان جذب هولمیوم را از طریق ردیاب اندازه گیری کنید. محتوای هولمیوم را محاسبه کنید. با توجه به جذب و منحنی استاندارد ، محتوای هولمیوم محاسبه می شود. در زیر پارامترهای خاصی است که توسط یک ابزار برای اندازه گیری هولمیوم استفاده می شود.

Holmium (HO) استاندارد: اکسید هولمیوم (درجه تحلیلی).
روش: با دقت وزن 1.1455 گرم HO2O3 ، در اسید هیدروکلریک 20 میلی لیتر 5mole حل کنید ، با آب به 1 لیتر رقیق شوید ، غلظت HO در این محلول 1000μg/ml است. در یک بطری پلی اتیلن به دور از نور ذخیره کنید.
نوع شعله: اکسید- استیلن نیتروژن ، شعله غنی
پارامترهای تجزیه و تحلیل: طول موج (NM) 410.4 پهنای باند طیفی (NM) 0.2
ضریب فیلتر 0.6 جریان لامپ توصیه شده (MA) 6
ولتاژ زیاد منفی (V) 384.5
ارتفاع سر احتراق (میلی متر) 12
زمان ادغام 3
فشار و جریان هوا (MP ، ML/min) 0.25 ، 5000
فشار و جریان اکسید نیتروژن (MP ، ML/min) 0.22 ، 5000
فشار و جریان استیلن (MP ، میلی لیتر در دقیقه) 0.1 ، 4500
ضریب همبستگی خطی 0.9980
غلظت مشخصه (μg/ml) 0.841
روش محاسبه روش مداوم روش اسیدیته 0.5 ٪
جدول اندازه گیری HCL:

منحنی کالیبراسیون:

تداخل: هولمیوم تا حدی در شعله اکسید- استیلن نیتروژن یونیزه می شود. افزودن نیترات پتاسیم یا کلرید پتاسیم به غلظت پتاسیم نهایی 2000μg/ml می تواند یونیزاسیون هولمیوم را مهار کند. در کار واقعی ، انتخاب یک روش اندازه گیری مناسب با توجه به نیازهای خاص سایت لازم است. این روشها به طور گسترده ای در تجزیه و تحلیل و تشخیص کادمیوم در آزمایشگاه ها و صنایع مورد استفاده قرار می گیرند.

Holmium در بسیاری از زمینه ها با خصوصیات منحصر به فرد و طیف گسترده ای از کاربردها پتانسیل بسیار خوبی را نشان داده است. با درک تاریخ ، روند کشف ،اهمیت و کاربرد Holmium ، ما می توانیم اهمیت و ارزش این عنصر جادویی را بهتر درک کنیم. بگذارید مشتاقانه منتظر بمانیم که هولمیوم در آینده شگفتی ها و پیشرفت های بیشتری را به جامعه بشری ارائه دهد و سهم بیشتری در ارتقاء پیشرفت علمی و فناوری و پیشرفت پایدار داشته باشد.

برای اطلاعات بیشتر یا پرس و جو هولمیوم بهبا ما تماس بگیرید

Whats & Tel: 008613524231522

Email:sales@shxlchem.com