Холмиум элементи жана жалпы аныктоо ыкмалары
Химиялык элементтердин мезгилдик системасында деп аталган элемент барholmiumсейрек кездешүүчү металл. Бул элемент бөлмө температурасында катуу жана жогорку эрүү жана кайноо температурасына ээ. Бирок, бул holmium элементтин абдан жагымдуу бөлүгү эмес. Анын чыныгы сүйкүмдүүлүгү, ал толкунданганда кооз жашыл жарык чачканында. Бул толкунданган абалда Голмиум элементи жаркыраган жашыл асыл таш сыяктуу, кооз жана сырдуу. Адамдарда гольмий элементинин салыштырмалуу кыска таанып билүү тарыхы бар. 1879-жылы швед химиги Пер Теодор Клебе биринчи жолу гольмий элементин таап, аны кичи мекенинин атынан атаган. Таза эмес эрбийди изилдеп жүрүп, ал өз алдынча холмиумду алып салуу менен ачканиттрийжанаскандий. Ал күрөң затты Холмия (Стокгольмдун латынча аты) жана жашыл затты Тулия деп атады. Андан кийин ал диспрозияны ийгиликтүү бөлүп, таза holmium.In химиялык элементтердин мезгилдик системасында, holmium кээ бир абдан уникалдуу касиеттерге жана колдонууга ээ. Holmium абдан күчтүү магниттик менен сейрек кездешүүчү жер элементи болуп саналат, ошондуктан, ал көп учурда магниттик материалдарды жасоо үчүн колдонулат. Ошол эле учурда, гольмий жогорку сынуу көрсөткүчүнө ээ, бул оптикалык аспаптарды жана оптикалык булаларды жасоо үчүн идеалдуу материал болуп саналат. Мындан тышкары, холмиум медицина, энергетика жана айлана-чөйрөнү коргоо тармактарында да маанилүү ролду ойнойт. Бүгүн, келгиле, бул сыйкырдуу элементти колдонуунун кеңири спектри менен тааныштырабыз - голмиум. Анын сырларын изилдеп, адамзат коомуна кошкон зор салымын сезиңиз.
Холмиум элементинин колдонуу талаалары
Holmium атомдук саны 67 болгон химиялык элемент жана лантаниддер сериясына кирет. Төмөндө holmium элементинин кээ бир колдонуу талаалары менен толук таанышуу болуп саналат:
1. Холмий магнити:Холмиум жакшы магниттик касиетке ээ жана магнит жасоо үчүн материал катары кеңири колдонулат. Айрыкча жогорку температурадагы супер өткөргүчтүктү изилдөөдө гольмий магниттери көбүнчө супер өткөргүчтөрдүн магнит талаасын күчөтүү үчүн супер өткөргүчтөр үчүн материал катары колдонулат.
2. Холмиум айнек:Holmium айнек өзгөчө оптикалык касиеттерин бере алат жана holmium айнек лазер жасоо үчүн колдонулат. Холмиум лазерлери медицинада жана өнөр жайда кеңири колдонулат жана көз ооруларын дарылоодо, металлдарды жана башка материалдарды кесүүдө ж.б.
3. Атомдук энергетика тармагы:Холмиумдун изотопу holmium-165 жогорку нейтронду кармоо кесилишине ээ жана нейтрон агымын жана ядролук реакторлордун кубаттуулугун бөлүштүрүүнү көзөмөлдөө үчүн колдонулат.
4. Оптикалык приборлор: Холмиум ошондой эле оптикалык түзүлүштөрдө кээ бир колдонмолорго ээ, мисалы, оптикалык толкун өткөргүчтөр, фотодетекторлор, модуляторлор ж.б. оптикалык була байланышында.
5. Fluorescent материалдар:Холмиум кошулмалары флуоресценттүү лампаларды, флуоресценттүү дисплей экрандарын жана флуоресценттик көрсөткүчтөрдү өндүрүү үчүн флуоресценттүү материалдар катары колдонулушу мүмкүн.6. Металл эритмелери:Металлдардын термикалык туруктуулугун, коррозияга туруктуулугун жана ширетүү иштерин жакшыртуу үчүн эритмелерди жасоо үчүн башка металлдарга Холмиумду кошууга болот. Ал көбүнчө учак кыймылдаткычтарын, автомобиль кыймылдаткычтарын жана химиялык жабдууларды өндүрүү үчүн колдонулат. Холмиум магниттерде, айнек лазерлеринде, ядролук энергетика тармагында, оптикалык приборлордо, флуоресценттик материалдарда жана металл эритмелеринде маанилүү колдонмолорго ээ.
Гольмий элементинин физикалык касиеттери
1. Атомдук түзүлүш: Голмийдин атомдук түзүлүшү 67 электрондон турат. Анын электрондук конфигурациясында биринчи катмарда 2 электрон, экинчи катмарда 8 электрон, үчүнчү катмарда 18 электрон жана төртүнчү катмарда 29 электрон бар. Демек, эң сырткы катмарда 2 жалгыз жуп электрон бар.
2. Тыгыздыгы жана катуулугу: Холмиумдун тыгыздыгы 8,78 г/см3, бул салыштырмалуу жогорку тыгыздык. Анын катуулугу 5,4 Мох катуулугун түзөт.
3. Эрүү жана кайноо чекити: Холмиумдун эрүү температурасы 1474 градус Цельсий жана кайноо температурасы 2695 градус Цельсий.
4. Магнитизм: Holmium жакшы магниттик менен металл болуп саналат. Ал төмөнкү температурада ферромагнетизмди көрсөтөт, бирок жогорку температурада акырындык менен өзүнүн магниттигин жоготот. Голмийдин магнетизми аны магниттик колдонмолордо жана жогорку температурадагы супер өткөргүчтүктү изилдөөдө маанилүү кылат.
5. Спектрдик мүнөздөмөлөр: Холмиум көрүнгөн спектрде ачык жутулуу жана эмиссия сызыктарын көрсөтөт. Анын эмиссия линиялары негизинен жашыл жана кызыл спектрдик диапазондо жайгашкан, натыйжада гольмий кошулмалары, адатта, жашыл же кызыл түскө ээ.
6. Жылуулук өткөрүмдүүлүк: Holmium 16,2 W / м · Kelvin жөнүндө салыштырмалуу жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүк бар. Бул сонун жылуулук өткөрүмдүүлүктү талап кылган кээ бир колдонмолордо холмиумду баалуу кылат. Holmium жогорку тыгыздыгы, катуулугу жана магниттик менен металл болуп саналат. Магниттерде, жогорку температурадагы супер өткөргүчтөрдө, спектроскопияда жана жылуулук өткөрүмдүүлүктө маанилүү роль ойнойт.
Голмийдин химиялык касиеттери
1. Реактивдүүлүк: Холмий – металл эмес элементтердин жана кислоталардын көбү менен жай реакцияга кирген салыштырмалуу туруктуу металл. Ал бөлмө температурасында аба жана суу менен реакцияга кирбейт, бирок жогорку температурага чейин ысытылганда абадагы кычкылтек менен реакцияга кирип, гольмий кычкылын пайда кылат.
2. Эригичтиги: Холмиум кислоталуу эритмелерде жакшы эрийт жана концентрацияланган күкүрт кислотасы, азот кислотасы жана туз кислотасы менен реакцияга кирип, тиешелүү гольмий туздарын түзө алат.
3. Кычкылдануу абалы: Голмийдин кычкылдануу деңгээли адатта +3. Ал ар кандай кошулмаларды түзө алат, мисалы, оксиддер (Ho2O3), хлориддер (HoCl3), сульфаттар (Ho2(SO4)3), ж.б. Мындан тышкары, гольмий +2, +4 жана +5 сыяктуу кычкылдануу абалын көрсөтө алат, бирок бул кычкылдануу даражалары азыраак кездешет.
4. Комплекстер: Холмий түрдүү комплекстерди түзө алат, алардын эң кеңири тарагандары гольмий (III) иондорунда жайгашкан комплекстер. Бул комплекстер химиялык анализде, катализаторлордо жана биохимиялык изилдеелер-де маанилуу роль ойнойт.
5. Reactivity: Holmium, адатта, химиялык реакциялар салыштырмалуу жумшак Reactivity көрсөтөт. Ал кычкылдануу-калыбына келтирүү реакциялары, координация реакциялары жана татаал реакциялар сыяктуу химиялык реакциялардын көптөгөн түрлөрүнө катыша алат. Холмий салыштырмалуу туруктуу металл болуп саналат жана анын химиялык касиеттери негизинен салыштырмалуу төмөн реактивдүүлүк, жакшы эригичтик, ар кандай кычкылдануу абалында жана ар кандай комплекстердин пайда болушунда чагылдырылат. Бул мүнөздөмөлөр холмиумду химиялык реакцияларда, координациялоо химиясында жана биохимиялык изилдөөдө кеңири колдонулат.
Голмийдин биологиялык касиеттери
Холмийдин биологиялык касиеттери салыштырмалуу аз изилденген жана биз буга чейин билген маалыматтар чектелүү. Төмөндө организмдердеги голмиумдун кээ бир касиеттери бар:
1. Биожеткиликтүүлүгү: Холмиум табиятта салыштырмалуу сейрек кездешет, ошондуктан анын организмдердеги мазмуну өтө төмөн. Холмийдин биожеткиликтүүлүгү начар, башкача айтканда, организмдин гольмийди сиңирүү жана сиңирүү жөндөмдүүлүгү чектелүү, бул адам организминдеги голмийдин функциялары жана таасири толук түшүнүлбөгөнүнүн себептеринин бири.
2. Физиологиялык функция: Гольмиумдун физиологиялык функциялары жөнүндө чектелген билим бар болсо да, изилдөөлөр гольмий адамдын денесиндеги кээ бир маанилүү биохимиялык процесстерге катышышы мүмкүн экенин көрсөттү. Илимий изилдөөлөр holmium сөөк жана булчуң ден соолугуна байланыштуу болушу мүмкүн экенин көрсөттү, бирок конкреттүү механизми дагы эле түшүнүксүз.
3. Уулуулугу: анын аз биожеткиликтүүлүгүнө байланыштуу, holmium адамдын денеси үчүн салыштырмалуу аз уулуулугун бар. Лабораториялык жаныбарларды изилдөөдө holmium кошулмаларынын жогорку концентрациясынын таасири боор менен бөйрөккө бир аз зыян келтириши мүмкүн, бирок холмиумдун курч жана өнөкөт уулуулугу боюнча учурдагы изилдөөлөр салыштырмалуу чектелген. Тирүү организмдердеги голмийдин биологиялык касиеттери али толук изилдене элек. Учурдагы изилдөөлөр анын мүмкүн болуучу физиологиялык функцияларына жана тирүү организмдерге уулуу таасирине багытталган. Илимдин жана техниканын тынымсыз енугушу менен гольмийдин биологиялык касиеттери боюнча изилдеелер терендей берет.
Голмийдин табигый таралышы
Гольмийдин жаратылышта таралышы өтө сейрек кездешет жана ал жер кыртышында өтө аз өлчөмдөгү элементтердин бири болуп саналат. Төмөндө табиятта голмийдин таралышы болуп саналат:
1. Жер кыртышында таралышы: жер кыртышында гольмийдин мазмуну болжол менен 1,3 ppm (миллионго бөлүктөр), ал жер кыртышында салыштырмалуу сейрек кездешүүчү элемент болуп саналат. Төмөн мазмунуна карабастан, гольмиум сейрек кездешүүчү элементтерди камтыган рудалар сыяктуу кээ бир тектерде жана рудаларда кездешет.
2. Минералдарда болушу: Гольмий негизинен рудаларда оксиддер түрүндө болот, мисалы, гольмий оксиди (Ho2O3). Ho2O3 – асейрек кездешүүчү жер оксидигольмийдин жогорку концентрациясын камтыган руда.
3. Жаратылыштагы курамы: Холмиум адатта башка сейрек кездешүүчү элементтер жана лантанид элементтеринин бир бөлүгү менен бирге жашайт. Ал жаратылышта оксиддер, сульфаттар, карбонаттар жана башкалар түрүндө болушу мүмкүн.
4. Жайылышынын географиялык абалы: Холмиумдун таралышы дүйнө жүзү боюнча салыштырмалуу бирдей, бирок анын өндүрүшү өтө чектелген. Кээ бир өлкөлөрдө Гольмий рудасынын белгилүү бир ресурстары бар, мисалы, Кытай, Австралия, Бразилия, ж. мазмуну төмөн болсо да, ал башка сейрек кездешүүчү элементтер менен бирге жашайт жана кээ бир белгилүү геологиялык чөйрөдө тапса болот. Улам анын сейрек жана бөлүштүрүү чектөөлөр, тоо-кен казып алуу жана holmium пайдалануу салыштырмалуу кыйынга турат.
Голмиум элементин алуу жана эритүү
Холмиум сейрек кездешүүчү жер элементи болуп саналат жана аны казып алуу жана казып алуу процесси башка сейрек кездешүүчү элементтерге окшош. Төмөндө гольмий элементин казып алуу жана казып алуу процессине деталдуу киришүү болуп саналат:
1. Гольмий рудасын издөө: Холмиум сейрек кездешүүчү рудаларда кездешет, ал эми жалпы гольмий рудаларына оксид рудалары жана карбонат рудалары кирет. Бул рудалар жер астындагы же ачык кендерде болушу мүмкүн.
2. Руданы майдалоо жана майдалоо: Тоо-кен казып алгандан кийин, гольмиум рудасын майдалап, майда бөлүкчөлөргө бөлүп, андан ары тазалоо керек.
3. Флотация: Флотация ыкмасы менен гольмий рудасын башка аралашмалардан бөлүү. Флотация процессинде, эритүүчү жана көбүк агент көбүнчө суюктуктун бетинде гольмиум рудасын калкып чыгуу үчүн колдонулат, андан кийин физикалык жана химиялык тазалоону жүргүзүшөт.
4. Гидрация: Флотациядан кийин гольмий рудасы аны гольмий туздарына айландыруу үчүн гидраттык дарылоодон өтөт. Гидрациялоо процесси адатта руданы суюлтулган кислота эритмеси менен реакциялаштырып, гольмий кислотасынын тузунун эритмесин түзүүнү камтыйт.
5. Тундуруу жана чыпкалоо: реакция шарттарын жөнгө салуу менен, гольмий кислотасынын тузунун эритмесиндеги гольмий чөктүрүлөт. Андан кийин таза гольмий чөкмөсүн бөлүп алуу үчүн чөктүрүүнү чыпкалаңыз.
6. Кальцинация: Холмий тундурмалары кальцинациялоодон өтүшү керек. Бул процесс гольмий чөкмөсүн гольмий кычкылына айландыруу үчүн жогорку температурага чейин ысытууну камтыйт.
7. Редукция: Holmium оксиди металлдык holmium айландыруу үчүн калыбына келтирүү дарылоодон өтөт. Адатта, калыбына келтирүүчү агенттер (мисалы, суутек) жогорку температура шарттарында калыбына келтирүү үчүн колдонулат. 8. Тазалоо: кыскартылган металл holmium башка аралашмаларды камтышы мүмкүн жана тазалоо жана тазалоо керек. Тазалоо ыкмаларына эриткичтерди экстракциялоо, электролиз жана химиялык калыбына келтирүү кирет. Жогорудагы кадамдардан кийин, жогорку тазалыкгольмий металлалууга болот. Бул гольмий металлдары эритмелерди, магниттик материалдарды, атомдук энергетика тармагын жана лазердик приборлорду даярдоо үчүн колдонулушу мүмкүн. Сейрек кездешүүчү жер элементтерин казып алуу жана казып алуу процесси салыштырмалуу татаал жана натыйжалуу жана арзан өндүрүшкө жетишүү үчүн алдыңкы технологияны жана жабдууларды талап кылаарын белгилей кетүү керек.
Гольмий элементин аныктоо ыкмалары
1. Атомдук абсорбциялык спектрометрия (AAS): Атомдук абсорбциялык спектрометрия үлгүдөгү гольмийдин концентрациясын аныктоо үчүн белгилүү бир толкун узундуктагы абсорбция спектрлерин колдонгон кеңири колдонулган сандык талдоо ыкмасы. Ал жалында сыналуучу үлгүнү атомизациялайт, андан кийин спектрометр аркылуу үлгүдөгү голмийдин сиңирүү интенсивдүүлүгүн өлчөйт. Бул ыкма жогорку концентрацияда холмиумду аныктоо үчүн ылайыктуу.
2. Индуктивдүү туташкан плазмалык оптикалык эмиссия спектрометриясы (ICP-OES): Индуктивдүү кошулган плазмалык оптикалык эмиссия спектрометриясы – көп элементтүү анализде кеңири колдонулган өтө сезгич жана тандалма аналитикалык ыкма. Ал үлгүнү атомизациялап, спектрометрде гольмий эмиссиясынын өзгөчө толкун узундугун жана интенсивдүүлүгүн өлчөө үчүн плазманы түзөт.
3. Индуктивдүү туташкан плазма масс-спектрометриясы (ICP-MS): Индуктивдүү кошулган плазма масса спектрометриясы - изотоптордун катышын аныктоо жана микроэлементтерди талдоо үчүн колдонулушу мүмкүн болгон өтө сезгич жана жогорку резолюциялуу аналитикалык метод. Ал үлгүнү атомизациялап, масс-спектрометрде гольмийдин масса-заряд катышын өлчөө үчүн плазманы түзөт.
4. Рентгендик флуоресценттик спектрометрия (XRF): Рентгендик флуоресценттик спектрометрия элементтердин мазмунун талдоо үчүн рентген нурлары менен дүүлүккөндөн кийин үлгү өндүргөн флуоресценция спектрин колдонот. Ал үлгүдөгү холмийдин мазмунун тез жана кыйратпай аныктай алат. Бул ыкмалар көп сандык талдоо жана holmium сапатын көзөмөлдөө үчүн лабораторияларда жана өнөр жай тармактарында колдонулат. Тиешелүү ыкманы тандоо үлгүнүн түрү, талап кылынган аныктоо чеги жана аныктоонун тактыгы сыяктуу факторлордон көз каранды.
Голмийдин атомдук абсорбция ыкмасын өзгөчө колдонуу
Элементтерди өлчөөдө атомдук абсорбция ыкмасы жогорку тактыкка жана сезгичтикке ээ жана элементтердин химиялык касиеттерин, кошулма составын жана мазмунун изилдөө үчүн эффективдүү каражатты камсыз кылат. Андан кийин, биз гольмийдин мазмунун өлчөө үчүн атомдук абсорбция ыкмасын колдонобуз. Конкреттүү кадамдар төмөнкүдөй: өлчөө үчүн үлгүнү даярдаңыз. Үлгүнү ченөө үчүн эритмеге даярдаңыз, ал көбүнчө кийинки өлчөө үчүн аралаш кислота менен сиңирилиши керек. Ылайыктуу атомдук абсорбциялык спектрометрди тандаңыз. Өлчөнө турган үлгүнүн касиеттерине жана өлчөнө турган гольмий мазмунунун диапазонуна ылайык, ылайыктуу атомдук абсорбциялык спектрометрди тандаңыз. Атомдук абсорбциялык спектрометрдин параметрлерин тууралоо. Өлчөнө турган элементке жана прибордун моделине ылайык, атомдук абсорбциялык спектрометрдин, анын ичинде жарык булагынын, атомизатордун, детектордун ж.б. параметрлерин тууралаңыз. Голмийдин абсорбенциясын өлчөңүз. Өлчөө үчүн үлгүнү атомизаторго салыңыз жана жарык булагы аркылуу белгилүү бир толкун узундуктагы жарык нурун чыгарыңыз. Өлчөнө турган гольмий элементи бул жарык нурлануусун өзүнө сиңирип, энергия деңгээлинин өтүүсүн жаратат. Детектор аркылуу гольмийдин абсорбенциясын өлчөңүз. Голмийдин курамын эсептеңиз. Абсорбенцияга жана стандарттык ийри сызыкка ылайык, гольмийдин мазмуну эсептелет. Төмөнкүлөр holmium өлчөө үчүн аспап тарабынан колдонулган белгилүү бир параметрлери болуп саналат.
Holmium (Ho) стандарты: гольмий оксиди (аналитикалык класс).
Метод: 1,1455г Ho2O3ду так таразалап, 20мл 5Моль туз кислотасында эритип, 1л суу менен суюлтуңуз, бул эритмедеги Ho концентрациясы 1000мкг/мл. Полиэтилен бөтөлкөдө жарыктан алыс сактаңыз.
Жалын түрү: азот оксиди-ацетилен, бай жалын
Талдоо параметрлери: Толкун узундугу (нм) 410,4 Спектралдык өткөрүү жөндөмдүүлүгү (нм) 0,2
Чыпка коэффиценти 0,6 Сунушталган лампа току (мА) 6
Терс жогорку чыңалуу (v) 384,5
Күйүү башынын бийиктиги (мм) 12
Интеграция убактысы (S) 3
Абанын басымы жана агымы (МП, мл/мин) 0,25, 5000
Азот кычкылынын басымы жана агымы (МП, мл/мин) 0,22, 5000
Ацетилен басымы жана агымы (МП, мл/мин) 0,1, 4500
Сызыктуу корреляция коэффициенти 0,9980
Мүнөздүү концентрация (мкг/мл) 0,841
Эсептөө ыкмасы Үзгүлтүксүз ыкма Эритме кычкылдуулугу 0,5%
HCl өлчөө таблицасы:
Калибрлөө ийри сызыгы:
Интерференция: Холмиум азот оксиди-ацетилен жалында жарым-жартылай иондоштурулган. Калий нитратын же калий хлоридин 2000μг/мл акыркы калий концентрациясына кошуу гольмиумдун иондошуусунун алдын алат. Иш жүзүндө, бул сайттын өзгөчө муктаждыктарына ылайык ылайыктуу өлчөө ыкмасын тандоо керек. Бул ыкмалар лабораторияларда жана өндүрүштө кадмийди анализдөөдө жана аныктоодо кеңири колдонулат.
Holmium өзүнүн уникалдуу касиеттери жана кеңири колдонулушу менен көптөгөн тармактарда чоң потенциалды көрсөткөн. Тарыхты, ачылыш процессин түшүнүү менен,Холмиумдун мааниси жана колдонулушу, биз бул сыйкырдуу элементтин маанисин жана баасын жакшыраак түшүнө алабыз. Келгиле, келечекте адамзат коомуна дагы көп сюрприздерди жана ачылыштарды алып келип, илимий-техникалык прогресске жана туруктуу өнүгүүгө көбүрөөк салым кошууну чыдамсыздык менен күтөлү.
Көбүрөөк маалымат же суроо үчүн Holmium кош келиңизбиз менен байланышыңыз
Whats&тел:008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Посттун убактысы: Ноябр-13-2024