Holmium -elementti ja yleiset havaitsemismenetelmät
Kemiallisten elementtien jaksollisessa taulukossa on elementti, jota kutsutaanholmium, mikä on harvinainen metalli. Tämä elementti on kiinteä huoneenlämpötilassa ja siinä on korkea sulamispiste ja kiehumispiste. Tämä ei kuitenkaan ole houkuttelevin osa Holmium -elementtiä. Sen todellinen viehätys on siinä, että kun se on innostunut, se emittoi kaunista vihreää valoa. Holmium -elementti tässä innostuneessa tilassa on kuin vilkkuva vihreä helmi, kaunis ja salaperäinen. Ihmisillä on suhteellisen lyhyt kognitiivinen historia holmium -elementista.In 1879, ruotsalainen kemisti Theodor Klebe kohden löysi ensin Holmium -elementin ja nimitti sen kotikaupunginsa mukaan. Tutkiessaan epäpuhtaista erbiumia, hän löysi itsenäisesti Holmiumin poistamallayttriumjaskandium. Hän nimitti ruskean aineen Holmia (Tukholman latinalainen nimi) ja vihreän aineen Thulia. Sitten hän erotti dysprosiumin onnistuneesti puhdasta holmiumia. Kemiallisten elementtien jaksollisessa taulukossa Holmiumilla on joitain erittäin ainutlaatuisia ominaisuuksia ja käyttötarkoituksia. Holmium on harvinainen maametallimyymälä, jolla on erittäin vahva magneettisuus, joten sitä käytetään usein magneettisten materiaalien valmistukseen. Samanaikaisesti Holmiumilla on myös korkea taitekerroin, mikä tekee siitä ihanteellisen materiaalin optisten instrumenttien ja optisten kuitujen valmistukseen. Lisäksi Holmiumilla on myös tärkeä rooli lääketieteen, energian ja ympäristönsuojelun aloilla. Kävelemme tänään tähän maagiseen elementtiin, jolla on laaja valikoima sovelluksia - Holmium. Tutustu sen mysteereihin ja tunne sen suurta panosta ihmisyhteiskuntaan.
Holmium -elementin sovelluskentät
Holmium on kemiallinen elementti, jonka atomismäärä on 67, ja se kuuluu lantanidisarjaan. Seuraava on yksityiskohtainen johdanto joihinkin Holmium -elementin sovelluskenttiin:
1. Holmium magneetti:Holmiumilla on hyvät magneettiset ominaisuudet ja sitä käytetään laajasti materiaalina magneettien valmistukseen. Erityisesti korkean lämpötilan suprajohtavuustutkimuksessa holmiummagneetteja käytetään usein suprajohteiden materiaaleina suprajohteiden magneettikentän parantamiseksi.
2. Holmiumlasi:Holmium voi antaa lasin erityisiä optisia ominaisuuksia, ja sitä käytetään holmiumalasilaserien valmistukseen. Holmiumlasereita käytetään laajasti lääketieteessä ja teollisuudessa, ja niitä voidaan käyttää silmäsairauksien, leikatun metallien ja muiden materiaalien jne. Hyödyntämiseen.
3. Ydinenergiateollisuus:Holmiumin isotooppi Holmium-165: llä on korkea neutronien sieppaus poikkileikkaus, ja sitä käytetään ydinreaktorien neutronivirran ja tehon jakautumisen hallintaan.
4. Optiset laitteet: Holmiumilla on myös joitain sovelluksia optisissa laitteissa, kuten optisissa aaltojohdoissa, valodetektorissa, modulaattoreissa jne. Optisessa kuituviestinnässä.
5. Fluoresoivat materiaalit:Holmiumyhdisteitä voidaan käyttää fluoresoivina materiaaleina fluoresoivien lamppujen, fluoresoivien näytöjen ja fluoresoivien indikaattorien valmistukseen.6. Metalliseokset:Holmium voidaan lisätä muihin metalleihin seoksien valmistamiseksi metallien lämpöstabiilisuuden, korroosionkestävyyden ja hitsaustehoon parantamiseksi. Sitä käytetään usein lentokoneiden moottorien, automoottorien ja kemiallisten laitteiden valmistukseen. Holmiumilla on tärkeitä sovelluksia magneeteissa, lasilasereissa, ydinenergiateollisuudessa, optisissa laitteissa, fluoresoivissa materiaaleissa ja metalliseoksissa.
Holmium -elementin fysikaaliset ominaisuudet
1. Atomirakenne: Holmiumin atomirakenne koostuu 67 elektronista. Elektronisessa kokoonpanossaan ensimmäisessä kerroksessa on 2 elektronia, toisessa kerroksessa 8 elektronia, 18 elektronia kolmannessa kerroksessa ja 29 elektronia neljännessä kerroksessa. Siksi uloimmassa kerroksessa on 2 yksinäistä elektroniparia.
2. tiheys ja kovuus: Holmiumin tiheys on 8,78 g/cm3, mikä on suhteellisen korkea tiheys. Sen kovuus on noin 5,4 Mohsin kovuus.
3. Sulamispiste ja kiehumispiste: Holmiumin sulamispiste on noin 1474 celsiusastetta ja kiehumispiste on noin 2695 celsiusastetta.
4. Magnetismi: Holmium on metalli, jolla on hyvä magnetismi. Se osoittaa ferromagneettisuuden alhaisissa lämpötiloissa, mutta menettää asteittain magneettisuuden korkeissa lämpötiloissa. Holmiumin magnetismi tekee siitä tärkeän magneettisovelluksissa ja korkean lämpötilan suprajohtavuustutkimuksessa.
5. Spektriominaisuudet: Holmium osoittaa ilmeisen absorptio- ja päästöjohdot näkyvässä spektrissä. Sen päästöviivat sijaitsevat pääasiassa vihreiden ja punaisten spektrialueilla, mikä johtaa siihen, että holmiumyhdisteillä on yleensä vihreitä tai punaisia värejä.
6. Lämpöjohtavuus: Holmiumin lämmönjohtavuus on suhteellisen korkea noin 16,2 W/m · Kelvin. Tämä tekee Holmiumista arvokasta joissakin sovelluksissa, jotka vaativat erinomaista lämmönjohtavuutta. Holmium on metalli, jolla on korkea tiheys, kovuus ja magneettisuus. Sillä on tärkeä rooli magneeteissa, korkean lämpötilan suprajohteissa, spektroskopiassa ja lämmönjohtavuudessa.
Holmiumin kemialliset ominaisuudet
1. Reaktiivisuus: Holmium on suhteellisen stabiili metalli, joka reagoi hitaasti useimpien ei-metallisten elementtien ja happojen kanssa. Se ei reagoi ilman ja veden kanssa huoneenlämpötilassa, mutta kuumennettuna korkeisiin lämpötiloihin, se reagoi hapen kanssa ilmassa holmiumoksidin muodostamiseksi.
2. Liukoisuus: Holmiumilla on hyvä liukoisuus happamissa liuoksissa ja se voi reagoida konsentroituneiden rikkihapon, typpihapon ja suolahappojen kanssa vastaavien holmiumsuolojen tuottamiseksi.
3. Hapentumistila: Holmiumin hapetustila on yleensä +3. Se voi muodostaa erilaisia yhdisteitä, kuten oksideja (HO2O3), kloridit (HOCL3), sulfaatit (HO2 (SO4) 3), jne. Lisäksi Holmium voi myös esiintyä hapetustilat, kuten +2, +4 ja +5, mutta nämä hapettumistilat ovat vähemmän yleisiä.
4. Kompleksit: Holmium voi muodostaa erilaisia komplekseja, joista yleisimmät ovat komplekseja, jotka ovat keskittyneet Holmium (III) -ioneihin. Näillä komplekseilla on tärkeä rooli kemiallisessa analyysissä, katalyytteissä ja biokemiallisessa tutkimuksessa.
5. Reaktiivisuus: Holmiumilla on yleensä suhteellisen lievä reaktiivisuus kemiallisissa reaktioissa. Se voi osallistua monen tyyppisiin kemiallisiin reaktioihin, kuten hapettumisen vähentämisreaktioihin, koordinaatioreaktioihin ja monimutkaisisiin reaktioihin. Holmium on suhteellisen stabiili metalli, ja sen kemialliset ominaisuudet heijastuvat pääasiassa suhteellisen alhaisessa reaktiivisuudessa, hyvässä liukoisuudessa, erilaisissa hapetustiloissa ja eri kompleksien muodostumisessa. Nämä ominaisuudet tekevät holmiumista, jota käytetään laajasti kemiallisissa reaktioissa, koordinaatiokemiassa ja biokemiallisessa tutkimuksessa.
Holmiumin biologiset ominaisuudet
Holmiumin biologisia ominaisuuksia on tutkittu suhteellisen vähän, ja tähän mennessä tuntemamme tiedot ovat rajalliset. Seuraavat ovat joitain holmiumin ominaisuuksia organismeissa:
1. Biologinen hyötyosuus: Holmium on luonteeltaan suhteellisen harvinainen, joten sen pitoisuus organismeissa on erittäin alhainen. Holmiumilla on huono hyötyosuus, toisin sanoen organismin kyky nauttia ja absorboida holmiumia on rajoitettu, mikä on yksi syy siihen, miksi holmiumin toiminnot ja vaikutukset ihmiskehossa ei ymmärretä täysin.
2. fysiologinen toiminta: Vaikka holmiumin fysiologisista toiminnoista on rajoitettua tietoa, tutkimukset ovat osoittaneet, että holmium voi olla mukana ihmiskehon tärkeissä biokemiallisissa prosesseissa. Tieteelliset tutkimukset ovat osoittaneet, että holmium voi liittyä luun ja lihasten terveyteen, mutta spesifinen mekanismi on edelleen epäselvä.
3. Myrkyllisyys: Holmiumilla on vähäisen hyötyosuuden vuoksi suhteellisen alhainen toksisuus ihmiskeholle. Laboratorioeläintutkimuksissa altistuminen holmiumyhdisteiden korkeille pitoisuuksille voi aiheuttaa jonkin verran vaurioita maksalle ja munuaisille, mutta nykyinen tutkimus holmiumin akuutista ja kroonisesta toksisuudesta on suhteellisen rajoitettu. Holmiumin biologisia ominaisuuksia elävissä organismeissa ei vielä ymmärretä täysin. Nykyinen tutkimus keskittyy sen mahdollisiin fysiologisiin toimintoihin ja myrkyllisiin vaikutuksiin eläviin organismeihin. Tieteen ja tekniikan jatkuvan edistymisen myötä Holmiumin biologisten ominaisuuksien tutkimus syvenee edelleen.
Holmiumin luonnollinen jakautuminen
Holmiumin jakautuminen luonnossa on hyvin harvinaista, ja se on yksi elementeistä, joiden maapallon kuoressa on erittäin pieni sisältö. Seuraava on Holmiumin jakautuminen luonteeltaan:
1. Jakelu maankuoressa: Holmiumin sisältö maankuoressa on noin 1,3ppm (osaa miljoonaa kohti), mikä on suhteellisen harvinainen elementti maankuoressa. Alhaisesta pitoisuudestaan huolimatta holmiumia löytyy joistakin kivistä ja malmeista, kuten malmeista, jotka sisältävät harvinaisia maametallien elementtejä.
2.HO2O3). HO2O3 on aharvinainen maametallioksidiMalmi, joka sisältää korkean holmiumpitoisuuden.
3. Luonnon koostumus: Holmium esiintyy yleensä yhdessä muiden harvinaisten maametallien elementtien ja osan lantanidielementtien kanssa. Se voi olla luonteeltaan oksidien, sulfaattien, karbonaattien jne. Muodossa muodossa
4. Maantieteellinen jakelupaikka: Holmiumin jakautuminen on suhteellisen tasaista ympäri maailmaa, mutta sen tuotanto on hyvin rajallinen. Joissakin maissa on tiettyjä holmiummalmiresursseja, kuten Kiina, Australia, Brasilia jne. Holmium on luonteeltaan suhteellisen harvinainen, ja se on pääasiassa malmien oksidien muodossa. Vaikka sisältö on vähäistä, se esiintyy samanaikaisesti muiden harvinaisten maametallien elementtien kanssa ja sitä löytyy tietyistä geologisista ympäristöistä. Holmiumin louhinta ja hyödyntäminen on harvinaisuuden ja jakautumisrajoituksensa vuoksi suhteellisen vaikeaa.
Holmium -elementin uuttaminen ja sulatus
Holmium on harvinainen maametallari, ja sen kaivos- ja uuttoprosessi on samanlainen kuin muut harvinaisten maametallien elementit. Seuraava on yksityiskohtainen johdanto Holmium -elementin kaivos- ja uuttoprosessiin:
1. Holmiummalmin etsiminen: Holmiumia löytyy harvinaisista maametallimalmeista, ja yleisiin holmiummalmeihin sisältyy oksidimalmeja ja karbonaattimalmeja. Nämä malmit voivat esiintyä maanalaisissa tai avoimissa mineraaliesiintymissä.
2. Malmin murskaaminen ja hionta: Kaivostoiminnan jälkeen holmiummalmi on murskattava ja jauhettava pienempiin hiukkasiin ja edelleen puhdistettavaksi.
3. Vaahdotus: Holmiummalmin erottaminen muista epäpuhtauksista vaahdotusmenetelmällä. Vaihdotusprosessissa laimennus- ja vaahtoainetta käytetään usein holmiummalmin kelluvuuden saamiseen nestemäisellä pinnalla ja sitten fysikaalisen ja kemiallisen käsittelyn suorittamiseen.
4. Hydraatio: Vaihdotuksen jälkeen holmiummalmi läpäisee nestekäsittelyn muuttamiseksi holmiumsuoloiksi. Hydraatiokäsittely sisältää yleensä malmin reagoivan laimennushappoliuoksella holmiumihapposuolaliuoksen muodostamiseksi.
5. saostuminen ja suodatus: Säätämällä reaktio -olosuhteet holmiumhapposuolan liuoksessa oleva holmium saostuu. Suoda sitten sakka puhdasta holmium -saostaa.
6. Kalsinointi: Holmium -saostumat on suoritettava kalsinointikäsittely. Tämä prosessi käsittää holmium -saostumisen lämmittämisen korkeaan lämpötilaan sen muuttamiseksi holmiumoksidiksi.
7. Pelkistys: Holmiumoksidi läpäisee pelkistyskäsittelyn muuttumiseksi metallisiksi holmiumiksi. Yleensä pelkistäviä aineita (kuten vetyä) käytetään pelkistämiseen korkean lämpötilan olosuhteissa. 8. Jännys: Alennettu metalliholmium voi sisältää muita epäpuhtauksia ja se on puhdistettava ja puhdistettava. Jaljastusmenetelmiä ovat liuottimen uutto, elektrolyysi ja kemiallinen pelkistys. Yllä olevien vaiheiden jälkeen korkeapuhelinholmiummetallivoidaan saada. Näitä holmiummetalleja voidaan käyttää seosten, magneettimateriaalien, ydinenergiateollisuuden ja laserlaitteiden valmistukseen. On syytä huomata, että harvinaisten maametallien elementtien kaivos- ja uuttoprosessi on suhteellisen monimutkainen ja vaatii edistynyttä tekniikkaa ja laitteita tehokkaan ja edullisen tuotannon saavuttamiseksi.
Holmium -elementin havaitsemismenetelmät
1. Atomien absorptiospektrometria (AAS): Atomien absorptiospektrometria on yleisesti käytetty kvantitatiivinen analyysimenetelmä, joka käyttää spesifisten aallonpituuksien absorptiospektrejä holmiumin pitoisuuden määrittämiseksi näytteessä. Se sumppaa testattavan näytteen liekissä ja mittaa sitten näytteessä olevan holmiumin absorptiointensiteetin spektrometrin kautta. Tämä menetelmä soveltuu holmiumin havaitsemiseen korkeammissa pitoisuuksissa.
2. Induktiivisesti kytketty plasman optinen emissiospektrometria (ICP-OES): Induktiivisesti kytketty plasman optisen emissiospektrometria on erittäin herkkä ja selektiivinen analyyttinen menetelmä, jota käytetään laajasti monielementtien analyysissä. Se sumuttaa näytettä ja muodostaa plasman holmiumemission spesifisen aallonpituuden ja voimakkuuden mittaamiseksi spektrometrissä.
3. Induktiivisesti kytketty plasmasassispektrometria (ICP-MS): Induktiivisesti kytketty plasman massaspektrometria on erittäin herkkä ja korkearesoluutioinen analyyttinen menetelmä, jota voidaan käyttää isotooppisuhteen määrittämiseen ja hivenaineiden analyysiin. Se sumuttaa näytettä ja muodostaa plasman holmiumin massasuhteen massasuhteen mittaamiseksi massaspektrometrissä.
4. Röntgenfluoresenssispektrometria (XRF): Röntgenfluoresenssispektrometria käyttää näytteen tuottamaa fluoresenssispektriä sen jälkeen, kun röntgenkuvat ovat herättäneet elementtien pitoisuuden analysoimiseksi. Se voi nopeasti ja ei-tuhoisasti määrittää näytteen holmiumpitoisuuden. Näitä menetelmiä käytetään laajasti laboratorioissa ja teollisuusaloilla holmiumin kvantitatiiviseen analyysiin ja laadunvalvontaan. Sopivan menetelmän valinta riippuu tekijöistä, kuten näytetyyppi, vaadittava havaitsemisraja ja havaitsemistarkkuus.
Holmium atomien absorptiomenetelmän spesifinen käyttö
Elementtien mittauksessa atomien absorptiomenetelmällä on suuri tarkkuus ja herkkyys, ja se tarjoaa tehokkaan keinon elementtien kemiallisten ominaisuuksien, yhdistelmäkoostumuksen ja pitoisuuden tutkimiseksi. NEXT, käytämme atomien absorptiomenetelmää holmiumin pitoisuuden mittaamiseen. Erityiset vaiheet ovat seuraavat: Valmista mitattava näyte. Valmista mitattava näyte liuokseen, joka on yleensä sulatettava sekoitettulla hapolla seuraavaa mittausta varten. Valitse sopiva atomien absorptiospektrometri. Valitse mitattavan näytteen ja mitattavan Holmium -pitoisuuden alueiden mukaan sopiva atomien absorptiospektrometri. Säädä atomien absorptiospektrometrin parametrit. Mitattavan elementin ja instrumenttimallin mukaan säädä atomien absorptiospektrometrin parametrejä, mukaan lukien valonlähde, sumutin, ilmaisin jne. Mittaa holmiumin absorbanssi. Aseta mitattava näyte atomizeriin ja säteile valonlähteen läpi tietyn aallonpituuden valonsäteily. Mitattava holmium -elementti absorboi nämä valon säteilyt ja tuottaa energiatason siirtymiä. Mittaa holmiumin absorbanssi ilmaisimen läpi. Laske holmiumin sisältö. Absorbanssin ja vakiokäyrän mukaan Holmiumin pitoisuus lasketaan. Seuraavat ovat spesifiset parametrit, joita instrumentti käyttää holmiumin mittaamiseen.
Holmium (HO) -standardi: Holmiumoksidi (analyyttinen laatu).
Menetelmä: Punnitse tarkasti 1,1455 g HO2O3, liukene 20 ml: n 5 moleen suolahapossa, laimennettuna 1L: ksi vedellä, HO: n pitoisuus tässä liuoksessa on 1000 μg/ml. Säilytä polyeteenipullossa pois valosta.
Liekkityyppi: typpioksidiasetyleeni, rikas liekki
Analyysiparametrit: aallonpituus (NM) 410,4 spektrikaistanleveys (NM) 0.2
Suodatinkerroin 0.6 Suositeltu lamppuvirta (MA) 6
Negatiivinen korkeajännite (V) 384,5
Palamispään korkeus (mm) 12
Integraatioaika (t) 3
Ilmanpaine ja virtaus (MP, ml/min) 0,25, 5000
Typpioksidin paine ja virtaus (MP, ml/min) 0,22, 5000
Asetyleenipaine ja virtaus (MP, ml/min) 0,1, 4500
Lineaarinen korrelaatiokerroin 0,9980
Ominainen pitoisuus (μg/ml) 0,841
Laskentamenetelmä Jatkuva menetelmäliuos happamuus 0,5%
HCL: n mitattu taulukko:
Kalibrointikäyrä:
Häiriöt: Holmium on osittain ionisoitu typpioksidiasetyleeniliekissä. Kaliumnitraatin tai kaliumkloridin lisääminen lopulliseen kaliumpitoisuuteen 2000 μg/ml voi estää holmiumin ionisaatiota. Todellisessa työssä on tarpeen valita sopiva mittausmenetelmä sivuston erityistarpeiden mukaan. Näitä menetelmiä käytetään laajasti kadmiumin analysoinnissa ja havaitsemisessa laboratorioissa ja teollisuudessa.
Holmium on osoittanut suurta potentiaalia monilla aloilla, joilla on ainutlaatuiset ominaisuudet ja laaja käyttövalikoima. Ymmärtämällä historiaa, löytöprosessia,Holmiumin merkitys ja soveltaminen, voimme paremmin ymmärtää tämän maagisen elementin merkityksen ja arvon. Odotetaan innolla, että Holmium tuo tulevaisuudessa enemmän yllätyksiä ja läpimurtoja ihmisyhteiskuntaan ja antaa parempaa panosta tieteellisen ja teknisen kehityksen ja kestävän kehityksen edistämiseen.
Lisätietoja tai kysely Holmium tervetuloaOta yhteyttä
Whats & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Viestin aika: marraskuu-13-2024