Elemento holmio e métodos comúns de detección
Na táboa periódica de elementos químicos, hai un elemento chamadoHolmio, que é un metal raro. Este elemento é sólido a temperatura ambiente e ten un alto punto de fusión e punto de ebulición. Non obstante, esta non é a parte máis atractiva do elemento Holmium. O seu verdadeiro encanto reside en que cando está entusiasmado, emite unha fermosa luz verde. O elemento Holmium neste estado excitado é como unha xoia verde intermitente, fermosa e misteriosa. Os humanos temos unha historia cognitiva relativamente curta do elemento Holmium. En 1879, o químico sueco por Theodor Klebe descubriu por primeira vez o elemento Holmium e nomeouno despois da súa cidade natal. Mentres estudaba Impure Erbium, descubriu de forma independente a Holmium eliminandoyttriumeScandium. Nomeou a sustancia marrón Holmia (o nome latino de Estocolmo) e a sustancia verde Thulia. Despois separou con éxito o disprosio para separar o holmio puro. Na táboa periódica de elementos químicos, Holmium ten algunhas propiedades e usos moi singulares. O holmio é un elemento de terra rara cun magnetismo moi forte, polo que adoita usarse para facer materiais magnéticos. Ao mesmo tempo, Holmium tamén ten un alto índice de refracción, o que o converte nun material ideal para fabricar instrumentos ópticos e fibras ópticas. Ademais, Holmium tamén xoga un papel importante nos campos da medicina, a enerxía e a protección ambiental. Hoxe, imos entrar neste elemento máxico cunha ampla gama de aplicacións: Holmium. Explora os seus misterios e sente a súa gran contribución á sociedade humana.
Campos de aplicación do elemento Holmium
O holmio é un elemento químico cun número atómico de 67 e pertence á serie Lanthanide. A continuación móstrase unha introdución detallada a algúns campos de aplicación do elemento Holmium:
1. Imán Holmium:O holmio ten boas propiedades magnéticas e é moi utilizado como material para facer imáns. Especialmente na investigación de superconductividade de alta temperatura, os imáns de holmio adoitan usarse como materiais para os supercondutores para mellorar o campo magnético dos supercondutores.
2. Vidro de holmio:Holmium pode dar propiedades ópticas especiais de vidro e úsase para facer láseres de vidro de Holmium. Os láseres de Holmium son amplamente empregados en medicina e industria e pódense usar para tratar enfermidades oculares, metais cortados e outros materiais, etc.
3. Industria da enerxía nuclear:O isótopo de Holmium Holmium-165 ten unha sección transversal de captura de neutrones elevada e úsase para controlar o fluxo de neutróns e a distribución de enerxía dos reactores nucleares.
4. Dispositivos ópticos: Holmium tamén ten algunhas aplicacións en dispositivos ópticos, como guías de ondas ópticas, fotodetectores, moduladores, etc. en comunicacións de fibra óptica.
5. Materiais fluorescentes:Os compostos de Holmium pódense usar como materiais fluorescentes para fabricar lámpadas fluorescentes, pantallas fluorescentes e indicadores fluorescentes.6. Aliaxes metálicas:O holmio pódese engadir a outros metais para facer aliaxes para mellorar a estabilidade térmica, a resistencia á corrosión e o rendemento de soldadura dos metais. A miúdo úsase para fabricar motores de avións, motores de automóbiles e equipos químicos. Holmium ten importantes aplicacións en imáns, láseres de vidro, industria da enerxía nuclear, dispositivos ópticos, materiais fluorescentes e aliaxes metálicas.
Propiedades físicas do elemento Holmium
1. Estrutura atómica: A estrutura atómica do holmio está composta por 67 electróns. Na súa configuración electrónica, hai 2 electróns na primeira capa, 8 electróns na segunda capa, 18 electróns na terceira capa e 29 electróns na cuarta capa. Polo tanto, hai 2 pares solitarios de electróns na capa máis externa.
2. Densidade e dureza: a densidade de holmio é de 8,78 g/cm3, que é unha densidade relativamente alta. A súa dureza é de aproximadamente 5,4 MOHS.
3. Punto de fusión e punto de ebulición: o punto de fusión do holmio é de aproximadamente 1474 graos centígrados e o punto de ebulición é de aproximadamente 2695 graos centígrados.
4. Magnetismo: Holmium é un metal con bo magnetismo. Amosa ferromagnetismo a baixas temperaturas, pero perde gradualmente o seu magnetismo a altas temperaturas. O magnetismo do holmio faino importante nas aplicacións de imán e na investigación de superconductividade de alta temperatura.
5. Características espectrais: Holmium mostra liñas de absorción e emisión evidentes no espectro visible. As súas liñas de emisión sitúanse principalmente nos intervalos espectrais verdes e vermellos, dando lugar a compostos de holmio normalmente con cores verdes ou vermellas.
6. Condutividade térmica: Holmium ten unha condutividade térmica relativamente alta de aproximadamente 16,2 W/M · Kelvin. Isto fai que o holmio sexa valioso nalgunhas aplicacións que requiren unha excelente condutividade térmica. O holmio é un metal con alta densidade, dureza e magnetismo. Xoga un papel importante en imáns, supercondutores de alta temperatura, espectroscopia e condutividade térmica.
Propiedades químicas do holmio
1. Reactividade: o holmio é un metal relativamente estable que reacciona lentamente coa maioría dos elementos e ácidos non metálicos. Non reacciona co aire e a auga a temperatura ambiente, pero cando se quenta a altas temperaturas, reacciona con osíxeno no aire para formar óxido de holmio.
2. Solubilidade: o holmio ten unha boa solubilidade nas solucións ácidas e pode reaccionar co ácido sulfúrico concentrado, o ácido nítrico e o ácido clorhídrico para producir sales de holmio correspondentes.
3. Estado de oxidación: o estado de oxidación do holmio normalmente é +3. Pode formar unha variedade de compostos, como óxidos (HO2O3), cloruros (Hocl3), sulfatos (HO2 (SO4) 3), etc. Ademais, o holmio tamén pode presentar estados de oxidación como +2, +4 e +5, pero estes estados de oxidación son menos comúns.
4. Complexos: o holmio pode formar unha variedade de complexos, os máis comúns dos complexos centrados nos ións Holmium (III). Estes complexos xogan un papel importante na análise química, os catalizadores e a investigación bioquímica.
5. Reactividade: o holmio normalmente presenta unha reactividade relativamente leve nas reaccións químicas. Pode participar en moitos tipos de reaccións químicas como reaccións de redución de oxidación, reaccións de coordinación e reaccións complexas. O holmio é un metal relativamente estable e as súas propiedades químicas reflíctense principalmente nunha reactividade relativamente baixa, unha boa solubilidade, varios estados de oxidación e a formación de varios complexos. Estas características fan que o holmio sexa moi utilizado en reaccións químicas, química de coordinación e investigación bioquímica.
Propiedades biolóxicas de Holmium
As propiedades biolóxicas do holmio foron relativamente pouco estudadas e a información que coñecemos ata o de agora é limitada. A continuación móstranse algunhas das propiedades do holmio nos organismos:
1. Bioviabilidade: Holmium é de natureza relativamente rara, polo que o seu contido en organismos é moi baixo. O holmio ten unha mala biodisponibilidade, é dicir, a capacidade do organismo para inxerir e absorber o holmio é limitada, que é unha das razóns polas que non se entenden completamente as funcións e os efectos do holmio no corpo humano.
2. Función fisiolóxica: Aínda que hai un coñecemento limitado das funcións fisiolóxicas do holmio, estudos demostraron que o holmio pode estar implicado nalgúns importantes procesos bioquímicos no corpo humano. Estudos científicos demostraron que o holmio pode estar relacionado coa saúde ósea e muscular, pero o mecanismo específico aínda non está claro.
3. Toxicidade: debido á súa baixa biodisponibilidade, o holmio ten unha toxicidade relativamente baixa co corpo humano. Nos estudos sobre animais de laboratorio, a exposición a altas concentracións de compostos de holmio pode causar danos no fígado e nos riles, pero a investigación actual sobre a toxicidade aguda e crónica do holmio é relativamente limitada. As propiedades biolóxicas do holmio nos organismos vivos aínda non se entenden completamente. A investigación actual céntrase nas súas posibles funcións fisiolóxicas e efectos tóxicos sobre os organismos vivos. Co avance continuo da ciencia e da tecnoloxía, a investigación sobre as propiedades biolóxicas do holmio seguirá profundizando.
Distribución natural do holmio
A distribución da natureza de Holmium é moi rara, e é un dos elementos con contido extremadamente baixo na codia terrestre. A continuación móstrase a distribución da natureza de Holmium:
1. Distribución na codia terrestre: o contido de holmio na codia terrestre é de aproximadamente 1,3 ppm (partes por millón), que é un elemento relativamente raro na codia terrestre. A pesar do seu baixo contido, o holmio pódese atopar nalgunhas rochas e minerais, como minerais que conteñen elementos da Terra rara.
2. Presenza en minerais: o holmio existe principalmente en minerais en forma de óxidos, como o óxido de holmio (HO2O3). HO2O3 é aóxido de terra raramineral que contén unha alta concentración de holmio.
3. Composición na natureza: o holmio normalmente convive con outros elementos da terra rara e unha parte dos elementos lantánidos. Pode existir na natureza en forma de óxidos, sulfatos, carbonatos, etc.
4. Localización xeográfica da distribución: a distribución do holmio é relativamente uniforme en todo o mundo, pero a súa produción é moi limitada. Algúns países teñen certos recursos de mineral de holmio, como China, Australia, Brasil, etc. O holmio é de natureza relativamente raro e existe principalmente en forma de óxidos en minerais. Aínda que o contido é baixo, convive con outros elementos de terra rara e pódese atopar nalgúns ambientes xeolóxicos específicos. Debido ás súas restricións de rareza e distribución, a minería e a utilización de holmio é relativamente difícil.
Extracción e fundición do elemento Holmium
O holmio é un elemento de terra rara e o seu proceso de minería e extracción é similar a outros elementos da Terra rara. A continuación móstrase unha introdución detallada ao proceso de extracción de minas e extracción do elemento Holmium:
1. Buscando mineral de holmio: o holmio pódese atopar nos minerais da terra rara e os minerais comúns de holmio inclúen minerais de óxido e minerais carbonatos. Estes minerais poden existir en depósitos de minerais subterráneos ou abertos.
2. A esmagamento e a moenda do mineral: Despois da minaría, o mineral de holmio debe ser esmagado e pousado en partículas máis pequenas e refinado aínda máis.
3. Flotación: separación do mineral de holmio doutras impurezas mediante método de flotación. No proceso de flotación, o diluente e o axente de escuma úsanse a miúdo para facer que o mineral de holmio flote na superficie do líquido e, a continuación, realice un tratamento físico e químico.
4. Hidratación: Despois da flotación, o mineral de holmio sufrirá un tratamento de hidratación para convertelo en sales de holmio. O tratamento de hidratación normalmente implica reaccionar o mineral con solución de ácido diluído para formar unha solución de sal de ácido holmio.
5. Precipitación e filtración: axustando as condicións de reacción, precipítase o holmio na solución de sal de ácido holmio. A continuación, filtra o precipitado para separar o precipitado de holmio puro.
6. Calcinación: Os precipitados de Holmium necesitan someterse a un tratamento de calcinación. Este proceso consiste en quentar o precipitado de Holmium a unha alta temperatura para transformalo en óxido de holmio.
7. Redución: o óxido de holmio sofre un tratamento de redución para transformarse en holmio metálico. Normalmente, os axentes reducidos (como o hidróxeno) úsanse para a redución en condicións de alta temperatura. 8. Refino: o holmio metálico reducido pode conter outras impurezas e debe ser refinado e purificado. Os métodos de perfeccionamento inclúen extracción de disolventes, electrólise e redución química. Despois dos pasos anteriores, a alta purezaHolmium metalpódese obter. Estes metais de Holmium pódense usar para a preparación de aliaxes, materiais magnéticos, industria da enerxía nuclear e dispositivos láser. É de destacar que o proceso de minería e extracción de elementos da Terra rara é relativamente complexo e require tecnoloxía e equipos avanzados para conseguir unha produción eficiente e de baixo custo.
Métodos de detección do elemento Holmium
1. Espectrometría de absorción atómica (AAS): a espectrometría de absorción atómica é un método de análise cuantitativa de uso común que usa espectros de absorción de lonxitudes de onda específicas para determinar a concentración de holmio nunha mostra. Atomiza a mostra para ser probada nunha chama e, a continuación, mide a intensidade de absorción do holmio na mostra a través dun espectrómetro. Este método é adecuado para a detección de holmio a concentracións máis altas.
2. Espectrometría de emisión óptica de plasma acoplada indutivamente (ICP-OES): espectrometría de emisión óptica de plasma acoplada indutivamente é un método analítico altamente sensible e selectivo que é moi utilizado na análise de varios elementos. Atomiza a mostra e forma un plasma para medir a lonxitude de onda específica e a intensidade da emisión de holmio nun espectrómetro.
3. Espectrometría de masa plasmática acoplada indutivamente (ICP-MS): a espectrometría de masa plasmática acoplada indutivamente é un método analítico altamente sensible e de alta resolución que se pode usar para a determinación da relación de isótopos e a análise de elementos de rastrexo. Atomiza a mostra e forma un plasma para medir a relación masa-carga de holmio nun espectrómetro de masas.
4. Espectrometría de fluorescencia de raios X (XRF): Espectrometría de fluorescencia de raios X usa o espectro de fluorescencia producido pola mostra despois de estar entusiasmado polos raios X para analizar o contido de elementos. Pode determinar de forma rápida e destrutiva o contido de holmio na mostra. Estes métodos son amplamente empregados en laboratorios e campos industriais para a análise cuantitativa e o control de calidade do holmio. A selección do método adecuado depende de factores como o tipo de mostra, o límite de detección requirido e a precisión da detección.
Aplicación específica do método de absorción atómica de Holmium
Na medición de elementos, o método de absorción atómica ten alta precisión e sensibilidade e proporciona un medio eficaz para estudar as propiedades químicas, a composición composta e o contido de elementos. Os pasos específicos son os seguintes: Prepare a mostra a medir. Prepare a mostra para medir nunha solución, que normalmente debe ser dixerida con ácido mixto para a medición posterior. Seleccione un espectrómetro de absorción atómica adecuado. Segundo as propiedades da mostra a medir e o rango de contido de holmio a medir, seleccione un espectrómetro de absorción atómica adecuado. Axuste os parámetros do espectrómetro de absorción atómica. Segundo o elemento a medir e o modelo de instrumento, axusta os parámetros do espectrómetro de absorción atómica, incluíndo fonte de luz, atomizador, detector, etc. Mide a absorbancia do holmio. Coloque a mostra a medir no atomizador e emite radiación lixeira dunha lonxitude de onda específica a través da fonte de luz. O elemento Holmium a medir absorberá estas radiacións lixeiras e producirá transicións a nivel de enerxía. Mide a absorbancia do holmio a través do detector. Calcula o contido de Holmium. Segundo a absorbancia e a curva estándar, calcúlase o contido de Holmium. A continuación móstranse os parámetros específicos empregados por un instrumento para medir o holmio.
Estándar Holmium (HO): óxido de holmio (grao analítico).
Método: pesa con precisión 1.1455g HO2O3, disólvese en ácido clorhídrico de 20 ml 5ml, dilúese a 1L con auga, a concentración de HO nesta solución é de 1000μg/ml. Almacenar nunha botella de polietileno lonxe da luz.
Tipo de chama: óxido nitroso-acetileno, Rich Flame
Parámetros de análise: lonxitude de onda (NM) 410.4 Ancho de banda espectral (NM) 0.2
Coeficiente de filtro 0,6 Actual de lámpada recomendada (MA) 6
Alta tensión negativa (V) 384,5
Altura da cabeza de combustión (mm) 12
Tempo de integración (s) 3
Presión do aire e fluxo (MP, ml/min) 0,25, 5000
Presión e fluxo de óxido nitroso (MP, ml/min) 0,22, 5000
Presión e fluxo de acetileno (MP, ML/min) 0,1, 4500
Coeficiente de correlación lineal 0,9980
Concentración característica (μg/ml) 0,841
Método de cálculo Método continuo Solución Acidez 0,5%
Táboa medida HCl:
Curva de calibración:
Interferencia: o holmio está parcialmente ionizado na chama de óxido-acetileno nitroso. Engadir nitrato de potasio ou cloruro de potasio a unha concentración de potasio final de 2000μg/ml pode inhibir a ionización do holmio. No traballo real, é necesario seleccionar un método de medición adecuado segundo as necesidades específicas do sitio. Estes métodos son amplamente empregados na análise e detección de cadmio en laboratorios e industrias.
Holmium mostrou un gran potencial en moitos campos coas súas propiedades únicas e unha ampla gama de usos. Ao entender a historia, proceso de descubrimento,Importancia e aplicación do holmio, podemos comprender mellor a importancia e o valor deste elemento máxico. Agardemos que Holmium traia máis sorpresas e avances na sociedade humana no futuro e contribuíndo a promover o progreso científico e tecnolóxico e o desenvolvemento sostible.
Para máis información ou consulta Holmium Benvido apóñase en contacto connosco
Whats & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Tempo post: 13 de novembro-2024