Holmium element i uobičajene metode otkrivanja
U periodičnoj tablici kemijskih elemenata postoji element koji se zoveholmium, koji je rijedak metal. Ovaj je element čvrst na sobnoj temperaturi i ima visoku točku topljenja i vrelišta. Međutim, ovo nije najatraktivniji dio holmium elementa. Njegov pravi šarm leži u činjenici da kad je uzbuđen, emitira prekrasno zeleno svjetlo. Element Holmium u ovom uzbuđenom stanju je poput blještavog zelenog dragulja, lijepog i tajanstvenog. Ljudi imaju relativno kratku kognitivnu povijest holmijskog elementa.in 1879., švedski kemičar Per Theodor Klebe prvi je put otkrio holmium element i nazvao ga po rodnom gradu. Dok je proučavao nečistog erbija, neovisno je otkrio holmij uklanjanjemvitrijaiskandijum. Nazvao je smeđe tvari Holmia (latinski naziv za Stockholm) i zelenu tvar Thulia. Potom je uspješno razdvojio disprozij kako bi razdvojio čisti holmij. U periodičnoj tablici kemijskih elemenata, holmij ima vrlo jedinstvena svojstva i uporabu. Holmium je rijedak zemaljski element s vrlo jakim magnetizmom, pa se često koristi za izradu magnetskih materijala. U isto vrijeme, Holmium također ima visoki indeks loma, što ga čini idealnim materijalom za izradu optičkih instrumenata i optičkih vlakana. Pored toga, Holmium također igra važnu ulogu u područjima medicine, energetike i zaštite okoliša. Danas uđemo u ovaj čarobni element sa širokim rasponom primjena - Holmium. Istražite njegove misterije i osjetite njegov veliki doprinos ljudskom društvu.
Primjena polja holmium elementa
Holmium je kemijski element s atomskim brojem od 67 i pripada seriji lantanida. Slijedi detaljan uvod u neka polja primjene holmium elementa:
1. Holmium magnet:Holmium ima dobra magnetska svojstva i široko se koristi kao materijal za izradu magneta. Osobito u istraživanju visokotemperaturnog su superprovodljivosti, holmijski magneti često se koriste kao materijali za superprevodnike kako bi se poboljšalo magnetsko polje superprevodnika.
2. Holmium staklo:Holmium može dati staklena posebna optička svojstva i koristi se za izradu staklenih lasera Holmium. Holmium laseri se široko koriste u medicini i industriji, a mogu se koristiti za liječenje bolesti očiju, rezanja metala i drugih materijala itd.
3. Industrija nuklearne energije:Holmium izotop Holmium-165 ima presjek visokog neutrona i koristi se za kontrolu protoka neutrona i raspodjele energije nuklearnih reaktora.
4. Optički uređaji: Holmium također ima neke primjene u optičkim uređajima, poput optičkih valovoda, fotodetektora, modulatora itd. U komunikacijama s optičkim vlaknima.
5. Fluorescentni materijali:Holmium spojevi mogu se koristiti kao fluorescentni materijali za proizvodnju fluorescentnih svjetiljki, fluorescentnih zaslona zaslona i fluorescentnih pokazatelja.6. Metalne legure:Holmium se može dodati drugim metalima kako bi se napravile legure radi poboljšanja toplinske stabilnosti, otpornosti na koroziju i performansi metala zavarivanja. Često se koristi za proizvodnju motora zrakoplova, automobilskih motora i kemijske opreme. Holmium ima važnu primjenu u magnetima, staklenim laserima, industriji nuklearne energije, optičkim uređajima, fluorescentnim materijalima i metalnim legurama.
Fizička svojstva elementa Holmium
1. Atomska struktura: Atomska struktura holmija sastoji se od 67 elektrona. U svojoj elektroničkoj konfiguraciji u prvom sloju postoje 2 elektrona, 8 elektrona u drugom sloju, 18 elektrona u trećem sloju i 29 elektrona u četvrtom sloju. Stoga postoje dva usamljena para elektrona u najudaljenom sloju.
2. Gustoća i tvrdoća: gustoća holmija je 8,78 g/cm3, što je relativno visoka gustoća. Njegova tvrdoća iznosi oko 5,4 Mohs tvrdoće.
3. Točka topljenja i točka vrelišta: talište holmija je oko 1474 stupnjeva Celzijusa, a točka ključanja oko 2695 Celzijevih stupnjeva.
4. Magnetizam: Holmium je metal s dobrim magnetizmom. Prikazuje feromagnetizam na niskim temperaturama, ali postupno gubi svoj magnetizam pri visokim temperaturama. Magnetizam Holmiuma čini ga važnim u primjenama magneta i u istraživanju visokotemperaturnog supravodljivosti.
5. Spektralne karakteristike: Holmium pokazuje očigledne linije apsorpcije i emisije u vidljivom spektru. Njegove emisijske linije uglavnom se nalaze u zelenom i crvenom spektralnom rasponu, što rezultira holmijskim spojevima koji obično imaju zelene ili crvene boje.
6. Termička vodljivost: Holmium ima relativno visoku toplinsku vodljivost od oko 16,2 w/m · kelvin. To Holmium čini vrijednim u nekim aplikacijama koje zahtijevaju izvrsnu toplinsku vodljivost. Holmium je metal s velikom gustoćom, tvrdoćom i magnetizmom. Igra važnu ulogu u magnetima, superprevodnicima visoke temperature, spektroskopiji i toplinskoj vodljivosti.
Kemijska svojstva holmija
1. Reaktivnost: Holmium je relativno stabilan metal koji polako reagira s većinom nemetalnih elemenata i kiselina. Ne reagira sa zrakom i vodom na sobnoj temperaturi, ali kada se zagrijava na visoke temperature, reagira s kisikom u zraku kako bi nastao holmium oksid.
2. Topljivost: Holmium ima dobru topljivost u kiselim otopinama i može reagirati s koncentriranom sumpornom kiselinom, dušičnom kiselinom i klorovodičnom kiselinom da bi se stvorile odgovarajuće holmium soli.
3. Oksidacijsko stanje: Oksidacijska stanja holmija je obično +3. Može tvoriti različite spojeve, poput oksida (Ho2o3), kloridi (Hocl3), sulfati (HO2 (SO4) 3) itd. Pored toga, holmij može također predstaviti oksidacijske stanja kao što su +2, +4 i +5, ali ta su oksidacijska stanja rjeđa.
4. kompleksi: Holmium može tvoriti različite komplekse, od kojih su najčešći kompleksi usredotočeni na holmium (III) ione. Ovi kompleksi igraju važnu ulogu u kemijskoj analizi, katalizatorima i biokemijskim istraživanjima.
5. Reaktivnost: Holmium obično pokazuje relativno blagu reaktivnost u kemijskim reakcijama. Može sudjelovati u mnogim vrstama kemijskih reakcija kao što su reakcije smanjenja oksidacije, reakcije koordinacije i složene reakcije. Holmium je relativno stabilan metal, a njegova kemijska svojstva uglavnom se odražavaju na relativno nisku reaktivnost, dobru topljivost, različita oksidacijska stanja i stvaranje različitih kompleksa. Ove karakteristike čine holmij široko korišteni u kemijskim reakcijama, koordinacijskoj kemiji i biokemijskim istraživanjima.
Biološka svojstva holmija
Biološka svojstva Holmiuma relativno su malo proučavana, a informacije koje do sada znamo su ograničene. Slijedi neka od svojstava holmija u organizmima:
1. Bioraspoloživost: Holmij je relativno rijedak po prirodi, tako da je njegov sadržaj u organizmima vrlo nizak. Holmium ima slabu bioraspoloživost, to jest, sposobnost organizma da guta i apsorbira holmium je ograničena, što je jedan od razloga zašto funkcije i učinci holmija u ljudskom tijelu nisu u potpunosti razumljivi.
2. Fiziološka funkcija: Iako postoji ograničeno znanje o fiziološkim funkcijama holmija, studije su pokazale da holmij može biti uključen u neke važne biokemijske procese u ljudskom tijelu. Znanstvene studije pokazale su da se holmij može povezati sa zdravljem kostiju i mišića, ali specifični mehanizam je još uvijek nejasan.
3. Toksičnost: Zbog male bioraspoloživosti, Holmium ima relativno nisku toksičnost na ljudsko tijelo. U laboratorijskim studijama na životinjama, izloženost visokim koncentracijama holmijskih spojeva može uzrokovati oštećenje jetre i bubrega, ali trenutno istraživanje akutne i kronične toksičnosti holmija je relativno ograničeno. Biološka svojstva holmija u živim organizmima još uvijek nisu u potpunosti shvaćena. Trenutno istraživanje usredotočeno je na svoje moguće fiziološke funkcije i toksične učinke na žive organizme. Uz kontinuirani napredak znanosti i tehnologije, istraživanja o biološkim svojstvima Holmiuma nastavit će se produbiti.
Prirodna raspodjela holmija
Raspodjela Holmium u prirodi vrlo je rijetka, a jedan je od elemenata s izuzetno niskim sadržajem u Zemljinoj kore. Slijedi raspodjela holmija u prirodi:
1. Distribucija u Zemljinoj kore: Sadržaj holmija u Zemljinoj kore iznosi oko 1,3 ppm (dijelovi na milijun), što je relativno rijedak element u Zemljinoj kore. Unatoč niskom sadržaju, Holmium se može naći u nekim stijenama i rudama, poput ruda koje sadrže rijetke elemente Zemlje.
2. Prisutnost u mineralima: Holmij uglavnom postoji u rudama u obliku oksida, kao što je holmium oksid (Ho2o3). Ho2o3 je arijedak zemaljski oksidRuda koja sadrži visoku koncentraciju holmija.
3. Sastav u prirodi: Holmium obično koegzistira s drugim rijetkim zemaljskim elementima i dijelom elemenata lantanida. Može postojati u prirodi u obliku oksida, sulfata, karbonata itd.
4. Geografski položaj distribucije: Raspodjela holmija je relativno ujednačena širom svijeta, ali njegova je proizvodnja vrlo ograničena. Neke zemlje imaju određene resurse holmijske rude, kao što su Kina, Australija, Brazil, itd. Holmium je relativno rijetke prirode i uglavnom postoji u obliku oksida u rudama. Iako je sadržaj nizak, koegzistira s drugim rijetkim zemaljskim elementima i može se naći u nekim specifičnim geološkim okruženjima. Zbog ograničenja rijetkosti i distribucije, rudarstvo i korištenje holmija je relativno teško.
Ekstrakcija i topljenje elementa holmija
Holmium je rijedak zemaljski element, a njegov postupak rudarstva i ekstrakcije sličan je drugim rijetkim zemaljskim elementima. Slijedi detaljan uvod u postupak rudarstva i ekstrakcije holmium elementa:
1. Potraga za holmijskom rudom: Holmium se može naći u rijetkim zemljanim rudama, a uobičajene rude holmiju uključuju oksidne rude i karbonatne rude. Ove rude mogu postojati u podzemnim ili otvorenim mineralnim ležištima.
2. Drhtanje i mljevenje rude: Nakon rudarstva, holmij rudu je potrebno zdrobiti i ugasiti u manje čestice i dalje rafinirano.
3. Flotacija: Odvajanje holmijske rude od ostalih nečistoća metodom flotacije. U procesu flotacije, sredstva za razrjeđivanje i pjena često se koriste kako bi se holmijska ruda plutala na površini tekućine, a zatim provodila fizičko i kemijsko tretman.
4. Hidratacija: Nakon flotacije, ruda Holmium podvrgnut će se hidratantnom tretmanu kako bi ga pretvorio u holmijske soli. Hydratacijski tretman obično uključuje reagiranje rude s otopinom razrijeđene kiseline kako bi se stvorila otopina soli holmijske kiseline.
5. oborine i filtracija: Podešavanjem reakcijskih uvjeta holmij u otopini soli Holmium Acid je taložen. Zatim filtrirajte talog da biste odvojili čisti talog holmija.
6. Kalcinacija: Holmium talozi trebaju proći kalcinacijsko liječenje. Ovaj postupak uključuje zagrijavanje holmijskog taloga na visoku temperaturu da bi ga pretvorio u holmium oksid.
7. Smanjenje: Holmium oksid prolazi smanjenju tretmana kako bi se pretvorio u metalni holmium. Obično se reducirajuća sredstva (poput vodika) koriste za smanjenje u uvjetima visoke temperature. 8. Rafiniranje: Smanjeni metalni holmij može sadržavati druge nečistoće i treba ga pročistiti i pročistiti. Metode usavršavanja uključuju ekstrakciju otapala, elektrolizu i smanjenje kemijske. Nakon gore navedenih koraka, visoka čistoćametal holmiummože se dobiti. Ovi holmijski metali mogu se koristiti za pripremu legura, magnetskih materijala, industrije nuklearne energije i laserskih uređaja. Vrijedno je napomenuti da je postupak rudarstva i ekstrakcije rijetkih zemaljskih elemenata relativno složen i zahtijeva naprednu tehnologiju i opremu kako bi se postigla učinkovita i jeftina proizvodnja.
Metode otkrivanja holmium elementa
1. Atomska apsorpcijska spektrometrija (AAS): Atomska apsorpcijska spektrometrija je najčešće korištena kvantitativna metoda analize koja koristi apsorpcijski spektar specifičnih valnih duljina za određivanje koncentracije holmija u uzorku. Atomizira uzorak koji će se testirati u plamenu, a zatim mjeri intenzitet apsorpcije holmija u uzorku kroz spektrometar. Ova je metoda prikladna za otkrivanje holmija u višim koncentracijama.
2. Induktivno spojena spektrometrija optičke emisije u plazmi (ICP-OES): Neduktivno spojena optička emisijska spektrometrija u plazmi vrlo je osjetljiva i selektivna analitička metoda koja se široko koristi u analizi multi-elementa. Atomira uzorak i tvori plazmu za mjerenje specifične valne duljine i intenziteta emisije holmija u spektrometru.
3. Induktivno spojena spektrometrija mase u plazmi (ICP-MS): Neumoćno spojena spektrometrija mase plazma mase vrlo je osjetljiva i analitička metoda visoke rezolucije koja se može koristiti za određivanje omjera izotopa i analizu elemenata u tragovima. Atomira uzorak i tvori plazmu za mjerenje omjera mase i naboja holmija u masenom spektrometru.
4. Rendgenska fluorescentna spektrometrija (XRF): Rendgenska fluorescentna spektrometrija koristi fluorescentni spektar proizveden uzorak nakon što je pobudi rendgenskim zrakama za analizu sadržaja elemenata. Može brzo i nerazorno odrediti sadržaj holmija u uzorku. Ove se metode široko koriste u laboratorijima i industrijskim poljima za kvantitativnu analizu i kontrolu kvalitete holmija. Odabir odgovarajuće metode ovisi o čimbenicima kao što su vrsta uzorka, potrebna ograničenja otkrivanja i točnost otkrivanja.
Specifična primjena metode atomske apsorpcije Holmium
U mjerenju elemenata, atomska metoda apsorpcije ima visoku točnost i osjetljivost i pruža učinkovito sredstvo za proučavanje kemijskih svojstava, sastav i sadržaj elemenata.Next, koristimo atomsku metodu apsorpcije za mjerenje sadržaja holmija. Specifični koraci su sljedeći: Pripremite uzorak koji treba mjeriti. Pripremite uzorak koji će se mjeriti u otopinu, koju općenito treba probaviti miješanom kiselinom za naknadno mjerenje. Odaberite odgovarajući atomski apsorpcijski spektrometar. Prema svojstvima uzorka koji će se mjeriti i raspona sadržaja holmija koji se mjeri, odaberite odgovarajući atomski apsorpcijski spektrometar. Podesite parametre spektrometra atomske apsorpcije. Prema elementu koji se mjeri i modelu instrumenta, prilagodite parametre spektrometra apsorpcije atomske apsorpcije, uključujući izvor svjetlosti, raspršivač, detektor itd. Izmjerite apsorbanciju holmija. Postavite uzorak koji će se mjeriti u raspršivaču i emitirati svjetlosno zračenje određene valne duljine kroz izvor svjetlosti. Holmium element koji se mjeri apsorbirat će ta svjetlosna zračenja i proizvesti prijelaze na razini energije. Izmjerite apsorbanciju holmija kroz detekktor. Izračunajte sadržaj holmija. Prema apsorpciji i standardnoj krivulji, izračunava se sadržaj holmija. Slijede specifični parametri koje instrument koristi za mjerenje holmija.
Holmium (HO) Standard: Holmium oksid (analitički stupanj).
Metoda: Precizno težite 1,1455G HO2O3, otopite se u 20 ml 5Mol klorovodična kiselina, razrijeđena do 1L vodom, koncentracija HO u ovoj otopini je 1000 μg/ml. Čuvajte u bočici polietilena od svjetla.
Vrsta plamena: dušični oksid-acetilen, bogat plamen
Parametri analize: valna duljina (NM) 410.4 Spektralna širina pojasa (NM) 0,2
Koeficijent filtra 0,6 Preporučena struja svjetiljke (MA) 6
Negativni visoki napon (v) 384.5
Visina glave izgaranja (MM) 12
Vrijeme integracije 3
Tlak i protok zraka (mp, ml/min) 0,25, 5000
Tlak i protok dušičnog oksida (MP, ML/min) 0,22, 5000
Tlak i protok acetilena (MP, ML/min) 0,1, 4500
Linearni koeficijent korelacije 0,9980
Karakteristična koncentracija (µg/ml) 0,841
Metoda izračuna Kontinuirana metoda otopina Acidnost 0,5%
HCL izmjerena tablica:
Krivulja kalibracije:
Interferencija: Holmium je djelomično ioniziran u plamenu dušičnog oksida-acetilena. Dodavanje kalijevog nitrata ili kalijevog klorida u konačnu koncentraciju kalija od 2000 μg/ml može inhibirati ionizaciju holmija. U stvarnom radu potrebno je odabrati odgovarajuću metodu mjerenja prema specifičnim potrebama web mjesta. Ove se metode široko koriste u analizi i otkrivanju kadmija u laboratorijima i industrijama.
Holmium je pokazao veliki potencijal u mnogim poljima sa svojim jedinstvenim svojstvima i širokim rasponom upotrebe. Razumijevanjem povijesti, procesa otkrivanja,Važnost i primjena holmija, možemo bolje razumjeti važnost i vrijednost ovog čarobnog elementa. Radujmo se što će Holmium ubuduće donijeti više iznenađenja i proboja ljudskom društvu i veći doprinos promicanju znanstvenog i tehnološkog napretka i održivog razvoja.
Za više informacija ili upita Holmium dobrodošli ukontaktirajte nas
Što & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Post Vrijeme: studeno 13-2024