Holmija elements un parastās noteikšanas metodes
Periodiskajā ķīmisko elementu tabulā ir elements, ko sauc parholmijs, kas ir rets metāls. Šis elements ir ciets istabas temperatūrā, un tam ir augsts kušanas temperatūra un viršanas temperatūra. Tomēr šī nav Holmija elementa vispievilcīgākā daļa. Tās īstais šarms slēpjas faktā, ka tad, kad tas ir sajūsmā, tas izstaro skaistu zaļo gaismu. Holmija elements šajā satrauktajā stāvoklī ir kā mirgojošs zaļš dārgakmens, skaists un noslēpumains. Cilvēkiem ir salīdzinoši īsa Holmija elementa izziņas vēsture. Pētot netīro erbiju, viņš patstāvīgi atklāja Holmiju, noņemotyttriumunskandijsApvidū Viņš nosauca brūno vielu Holmia (Stokholmas latīņu nosaukums) un zaļo vielu Thulia. Pēc tam viņš veiksmīgi atdalīja disprosiju, lai atdalītu tīru holmiju. Periodiskajā ķīmisko elementu tabulā Holmijam ir dažas ļoti unikālas īpašības un lietojumi. Holmijs ir retzemju elements ar ļoti spēcīgu magnētismu, tāpēc to bieži izmanto magnētisko materiālu izgatavošanai. Tajā pašā laikā Holmijam ir arī augsts refrakcijas indekss, padarot to par ideālu materiālu optisko instrumentu un optisko šķiedru izgatavošanai. Turklāt Holmijam ir arī nozīmīga loma medicīnas, enerģijas un vides aizsardzības jomā. Šodien ieejam šajā maģiskajā elementā ar plašu lietojumu klāstu - Holmiumu. Izpētiet tā noslēpumus un jūtiet lielo ieguldījumu cilvēku sabiedrībā.
Holmija elementa lietojumprogrammu lauki
Holmijs ir ķīmisks elements ar atomu skaitu 67 un pieder lantanīda sērijai. Šis ir detalizēts ievads dažos Holmija elementa lietojumprogrammu laukos:
1. Holmija magnēts:Holmijam ir labas magnētiskās īpašības, un to plaši izmanto kā materiālu magnētu izgatavošanai. Īpaši augstas temperatūras supervadītspējas pētījumos holmija magnēti bieži izmanto kā materiālus supravadītājiem, lai uzlabotu supravadītāju magnētisko lauku.
2. Holmija stikls:Holmijs var dot stiklu īpašas optiskās īpašības, un to izmanto, lai pagatavotu Holmija stikla lāzerus. Holmija lāzerus plaši izmanto medicīnā un rūpniecībā, un tos var izmantot acu slimību ārstēšanai, metālu un citu materiālu sagriešanai utt.
3. Kodolenerģijas nozare:Holmija izotopam Holmium-165 ir augsts neitronu uztveršanas šķērsgriezums, un to izmanto, lai kontrolētu kodolreaktoru neitronu plūsmu un jaudas sadalījumu.
4. Optiskās ierīces: Holmijam ir arī daži pielietojumi optiskajās ierīcēs, piemēram, optiskie viļņvadi, fotodetektori, modulatori utt. Optisko šķiedru sakaros.
5. Dienasgaismas materiāli:Holmija savienojumus var izmantot kā dienasgaismas materiālus, lai ražotu dienasgaismas spuldzes, dienasgaismas fluorescējošu ekrānu un dienasgaismas indikatorus.6. Metāla sakausējumi:Holmiju var pievienot citiem metāliem, lai izveidotu sakausējumus, lai uzlabotu metālu termisko stabilitāti, izturību pret koroziju un metināšanas veiktspēju. To bieži izmanto, lai ražotu gaisa kuģu motorus, automašīnu motorus un ķīmisko aprīkojumu. Holmijam ir svarīgi pielietojumi magnētos, stikla lāzeros, kodolenerģijas nozarē, optiskajās ierīcēs, dienasgaismas materiālos un metāla sakausējumos.
Holmija elementa fizikālās īpašības
1. Atomu struktūra: Holmiuma atomu struktūru veido 67 elektroni. Savā elektroniskajā konfigurācijā pirmajā slānī ir 2 elektroni, 8 elektroni otrajā slānī, 18 elektroni trešajā slānī un 29 elektroni ceturtajā slānī. Tāpēc visattālākajā slānī ir 2 vientuļie elektronu pāri.
2. blīvums un cietība: Holmija blīvums ir 8,78 g/cm3, kas ir salīdzinoši augsts blīvums. Tās cietība ir aptuveni 5,4 MOHS cietība.
3. Kušanas punkts un viršanas punkts: Holmija kušanas temperatūra ir aptuveni 1474 grādi pēc Celsija un viršanas temperatūra ir aptuveni 2695 grādi pēc Celsija.
4. Magnētisms: Holmijs ir metāls ar labu magnētismu. Tas parāda feromagnētismu zemā temperatūrā, bet pakāpeniski zaudē savu magnētismu augstā temperatūrā. Holmija magnētisms padara to svarīgu magnētu lietojumos un augstas temperatūras supervadītspējas pētījumos.
5. Spektrālie raksturlielumi: Holmijs parāda acīmredzamas absorbcijas un emisijas līnijas redzamajā spektrā. Tās emisijas līnijas galvenokārt atrodas zaļā un sarkanā spektrālajā diapazonā, kā rezultātā holmija savienojumi parasti ir zaļi vai sarkanas krāsas.
6. Siltumvadītspēja: Holmija relatīvi augsta siltumvadītspēja ir aptuveni 16,2 w/m · Kelvins. Tas padara holmiju vērtīgu dažos lietojumos, kuriem nepieciešama lieliska siltumvadītspēja. Holmijs ir metāls ar augstu blīvumu, cietību un magnētismu. Tam ir nozīmīga loma magnētos, augstas temperatūras supravadītājos, spektroskopijā un siltumvadītspējā.
Holmija ķīmiskās īpašības
1. Reaktivitāte: Holmijs ir salīdzinoši stabils metāls, kas lēnām reaģē ar lielāko daļu nemetālisko elementu un skābju. Tas nereaģē ar gaisu un ūdeni istabas temperatūrā, bet, karsējot līdz augstai temperatūrai, tas reaģē ar skābekli gaisā, veidojot holmija oksīdu.
2. Šķīdība: holmijam ir laba šķīdība skābos šķīdumos un tas var reaģēt ar koncentrētu sērskābi, slāpekļskābi un sālsskābi, lai iegūtu atbilstošus holmiuma sāļus.
3. Oksidācijas stāvoklis: Holmija oksidācijas stāvoklis parasti ir +3. Tas var veidot dažādus savienojumus, piemēram, oksīdus (Ho2O3), hlorīdi (HOCL3), sulfāti (Ho2 (SO4) 3) utt. Turklāt holmijs var uzrādīt arī tādus oksidācijas stāvokļus kā +2, +4 un +5, bet šie oksidācijas stāvokļi ir retāk sastopami.
4. Kompleksi: Holmijs var veidot dažādus kompleksus, no kuriem visizplatītākais ir kompleksi, kuru centrā ir Holmija (III) joni. Šiem kompleksiem ir liela nozīme ķīmiskajā analīzē, katalizatoros un bioķīmiskajos pētījumos.
5. Reaktivitāte: Holmijs parasti uzrāda salīdzinoši vieglu reaktivitāti ķīmiskajās reakcijās. Tas var piedalīties daudzos ķīmisko reakciju veidos, piemēram, oksidācijas samazināšanas reakcijās, koordinācijas reakcijās un sarežģītās reakcijās. Holmijs ir samērā stabils metāls, un tā ķīmiskās īpašības galvenokārt atspoguļojas salīdzinoši zemā reaktivitātē, labā šķīdībā, dažādos oksidācijas stāvokļos un dažādu kompleksu veidošanā. Šīs īpašības liek holmijam plaši izmantot ķīmiskās reakcijās, koordinācijas ķīmijā un bioķīmiskos pētījumos.
Holmija bioloģiskās īpašības
Holmija bioloģiskās īpašības ir salīdzinoši maz pētītas, un līdz šim zināmā informācija ir ierobežota. Šīs ir dažas no Holmija īpašībām organismos:
1. Biopieejamība: Holmijs pēc būtības ir salīdzinoši reti sastopams, tāpēc tā saturs organismos ir ļoti zems. Holmijam ir slikta biopieejamība, tas ir, organisma spēja uzņemt un absorbēt holmiju ir ierobežota, kas ir viens no iemesliem, kāpēc holmija funkcijas un ietekme cilvēka ķermenī nav pilnībā izprotama.
2. Fizioloģiskā funkcija: Lai arī ir ierobežotas zināšanas par holmija fizioloģiskajām funkcijām, pētījumi parādīja, ka holmijs var būt iesaistīts dažos svarīgos bioķīmiskos procesos cilvēka ķermenī. Zinātniskie pētījumi parādīja, ka holmijs var būt saistīts ar kaulu un muskuļu veselību, taču īpašais mehānisms joprojām nav skaidrs.
3. Toksicitāte: Sakarā ar zemo biopieejamību Holmijam ir salīdzinoši zema toksicitāte pret cilvēka ķermeni. Pētījumos ar laboratoriju dzīvniekiem, augstas holmija savienojumu koncentrācijas iedarbība var izraisīt zināmu kaitējumu aknām un nierēm, bet pašreizējie pētījumi par holmija akūtu un hronisku toksicitāti ir salīdzinoši ierobežoti. Holmija bioloģiskās īpašības dzīvos organismos vēl nav pilnībā izprotamas. Pašreizējie pētījumi koncentrējas uz iespējamām fizioloģiskajām funkcijām un toksisko ietekmi uz dzīviem organismiem. Nepārtraukti attīstoties zinātnei un tehnoloģijai, Holmiuma bioloģisko īpašību pētījumi turpinās padziļināties.
Holmija dabiskais sadalījums
Holmija sadalījums dabā ir ļoti reti sastopams, un tas ir viens no elementiem ar ārkārtīgi zemu saturu Zemes garozā. Šis ir holmija sadalījums dabā:
1. Izplatība Zemes garozā: Holmija saturs Zemes garozā ir aptuveni 1,3ppm (daļas uz miljonu), kas ir salīdzinoši rets elements Zemes garozā. Neskatoties uz zemo saturu, holmijs var atrast dažos klintīs un rūdās, piemēram, rūdas, kas satur retzemju elementus.
2. klātbūtne minerālos: Holmijs galvenokārt pastāv rūdās oksīdu veidā, piemēram, holmija oksīds (Ho2O3). Ho2O3 ir aretzemju oksīdsrūda, kas satur augstu holmija koncentrāciju.
3. Kompozīcija dabā: Holmijs parasti pastāv kopā ar citiem retzemju elementiem un daļu no lantanīda elementiem. Tas var pastāvēt dabā oksīdu, sulfātu, karbonātu utt. Veidā
4. Izplatīšanas ģeogrāfiskā atrašanās vieta: Holmija sadalījums ir salīdzinoši vienmērīgs visā pasaulē, taču tā ražošana ir ļoti ierobežota. Dažās valstīs ir daži Holmium rūdas resursi, piemēram, Ķīna, Austrālija, Brazīlija utt. Holmijs pēc būtības ir salīdzinoši reti sastopams un galvenokārt pastāv oksīdu veidā rūdas. Lai arī saturs ir zems, tas pastāv līdzās ar citiem retzemju elementiem, un to var atrast dažās īpašās ģeoloģiskās vidēs. Sakarā ar to retumu un izplatīšanas ierobežojumiem, Holmija ieguve un izmantošana ir samērā grūta.
Holmija elementa ekstrakcija un kausēšana
Holmijs ir retzemju elements, un tā ieguves un ekstrakcijas process ir līdzīgs citiem retzemju elementiem. Šis ir detalizēts ievads Holmija elementa kalnrūpniecības un ekstrakcijas procesā:
1. Holmija rūdas meklēšana: Holmiju var atrast retzemju rūdās, un parastās holmija rūdas ietver oksīda rūdas un karbonātu rūdas. Šīs rūdas var pastāvēt pazemes vai atvērtās bedres minerālu atradnēs.
2. Rūdas sasmalcināšana un slīpēšana: pēc kalnrūpniecības holmiuma rūdas ir jāsasmalcina un sasmalcina mazākās daļiņās un ir tālāk rafinētas.
3. Flotācija: Holmium rūdas atdalīšana no citiem piemaisījumiem ar flotācijas metodi. Flotācijas procesā atšķaidītāju un putu aģentu bieži izmanto, lai liktu holmium rūdai peldēt uz šķidruma virsmas un pēc tam veikt fizisku un ķīmisku apstrādi.
4. Hidratācija: pēc flotācijas Holmium rūdai tiks veikta hidratācijas apstrāde, lai to pārvērstu par holmija sāļiem. Hidratācijas apstrāde parasti ietver rūdas reaģēšanu ar atšķaidītu skābes šķīdumu, veidojot holmija skābes sāls šķīdumu.
5. Nokrišņi un filtrēšana: pielāgojot reakcijas apstākļus, holmijs holmija skābes sāls šķīdumā tiek izgulsnēts. Pēc tam filtrējiet nogulsnes, lai atdalītu tīras holmija nogulsnes.
6. Kalcinācija: Holmija nogulsnēšanai jāveic kalcinēšanas apstrāde. Šis process ietver holmija nogulsnes karsēšanu līdz augstai temperatūrai, lai to pārveidotu par holmija oksīdu.
7. Samazinājums: Holmija oksīds tiek samazināts, lai pārveidotu par metālisku holmiju. Parasti reducējošos līdzekļus (piemēram, ūdeņradi) izmanto samazināšanai augstas temperatūras apstākļos. 8. Rafinēšana: samazināts metāla holmijs var saturēt citus piemaisījumus, un tas ir jānosaka un jāattīra. Rafinēšanas metodes ietver šķīdinātāju ekstrakciju, elektrolīzi un ķīmisko samazināšanu. Pēc iepriekšminētajām pakāpieniem, augstas tīrības pakāpeholmija metālsvar iegūt. Šos holmija metālus var izmantot sakausējumu, magnētisko materiālu, kodolenerģijas nozares un lāzera ierīču sagatavošanai. Ir vērts atzīmēt, ka retzemju elementu kalnrūpniecības un ekstrakcijas process ir salīdzinoši sarežģīts un, lai sasniegtu efektīvu un lētu ražošanu, nepieciešama uzlabota tehnoloģija un aprīkojums.
Holmija elementa noteikšanas metodes
1. Atomu absorbcijas spektrometrija (AAS): Atomu absorbcijas spektrometrija ir parasti izmantota kvantitatīvas analīzes metode, kas izmanto specifisku viļņu garumu absorbcijas spektrus, lai noteiktu holmija koncentrāciju paraugā. Tas atomizē pārbaudāmo paraugu liesmā, un pēc tam ar spektrometru izmēra holmija absorbcijas intensitāti paraugā. Šī metode ir piemērota holmija noteikšanai augstākā koncentrācijā.
2. Induktīvi savienota plazmas optiskās emisijas spektrometrija (ICP-OES): induktīvi savienota plazmas optiskās emisijas spektrometrija ir ļoti jutīga un selektīva analītiskā metode, ko plaši izmanto vairāku elementu analīzē. Tas atomizē paraugu un veido plazmu, lai spektrometrā izmērītu specifisko holmija emisijas viļņa garumu un intensitāti.
3. Induktīvi savienotā plazmas masas spektrometrija (ICP-MS): Induktīvi savienota plazmas masas spektrometrija ir ļoti jutīga un augstas izšķirtspējas analītiskā metode, ko var izmantot izotopu attiecības noteikšanai un izsekošanas elementu analīzei. Tas atomizē paraugu un veido plazmu, lai izmērītu holmija masas un uzlādes attiecību masas spektrometrā.
4. Rentgena fluorescences spektrometrija (XRF): rentgena fluorescences spektrometrija izmanto fluorescences spektru, ko rada paraugs pēc tam, kad to satrauc rentgenstari, lai analizētu elementu saturu. Tas var ātri un nesagtoši noteikt holmiuma saturu paraugā. Šīs metodes tiek plaši izmantotas laboratorijās un rūpniecības jomās kvantitatīvai analīzei un holmija kvalitātes kontrolei. Atbilstošās metodes izvēle ir atkarīga no tādiem faktoriem kā parauga veids, nepieciešamais noteikšanas robeža un noteikšanas precizitāte.
Īpaša holmija atomu absorbcijas metodes pielietošana
Elementu mērījumos atomu absorbcijas metodei ir augsta precizitāte un jutība, un tas nodrošina efektīvu līdzekļu ķīmisko īpašību, saliktā sastāva un elementu satura izpētei. Neatkarīgi no tā, mēs izmantojam atomu absorbcijas metodi, lai izmērītu holmija saturu. Konkrētie soļi ir šādi: sagatavojiet izmērāmo paraugu. Sagatavojiet paraugu, kas jāizmēra šķīdumā, kas parasti ir jāsagremo ar jauktu skābi turpmākai mērīšanai. Atlasiet piemērotu atomu absorbcijas spektrometru. Saskaņā ar izmērāmā parauga īpašībām un izmērāmā holmija satura diapazonu, atlasiet piemērotu atomu absorbcijas spektrometru. Pielāgojiet atomu absorbcijas spektrometra parametrus. Saskaņā ar izmērāmo elementu un instrumenta modeli, pielāgojiet atomu absorbcijas spektrometra parametrus, ieskaitot gaismas avotu, atomizatoru, detektoru utt. Izmēriet holmija absorbciju. Ievietojiet izmērīto paraugu atomizatorā un izstaro specifiska viļņa garuma gaismas starojumu caur gaismas avotu. Izmērāmais holmija elements absorbēs šos gaismas starojumus un radīs enerģijas līmeņa pārejas. Izmēra holmija absorbciju caur detektoru. Aprēķiniet holmija saturu. Saskaņā ar absorbcijas un standarta līkni tiek aprēķināts holmija saturs. Šie ir īpašie parametri, ko instruments izmanto holmija mērīšanai.
Holmija (HO) standarts: holmija oksīds (analītiskā pakāpe).
Metode: Precīzi nosver 1,1455G HO2O3, izšķīdina 20 ml 5 molu sālsskābē, atšķaida līdz 1L ar ūdeni, HO koncentrācija šajā šķīdumā ir 1000 μg/ml. Uzglabāt polietilēna pudelē prom no gaismas.
Liesmas tips: slāpekļa oksīda-acetilēns, bagātīga liesma
Analīzes parametri: viļņa garums (NM) 410.4 Spektrālais joslas platums (NM) 0,2
Filtra koeficients 0,6 ieteicamā lampas strāva (MA) 6
Negatīvs augstspriegums (V) 384,5
Sadegšanas galvas augstums (mm) 12
Integrācijas laiks (-i) 3
Gaisa spiediens un plūsma (MP, ML/min) 0,25, 5000
Slāpekļa oksīda spiediens un plūsma (MP, ml/min) 0,22, 5000
Acetilēna spiediens un plūsma (MP, ML/min) 0,1, 4500
Lineārā korelācijas koeficients 0,9980
Raksturīga koncentrācija (μg/ml) 0,841
Aprēķina metode Nepārtraukta metode Risinājums Skābums 0,5%
HCl izmērītā tabula:
Kalibrēšanas līkne:
Traucējumi: Holmijs tiek daļēji jonizēts slāpekļa oksīda-acetilēna liesmā. Kālija nitrāta vai kālija hlorīda pievienošana 2000 μg/ml galīgajai kālija koncentrācijai var kavēt holmija jonizāciju. Faktiskā darbā ir jāizvēlas piemērota mērīšanas metode atbilstoši vietnes īpašajām vajadzībām. Šīs metodes tiek plaši izmantotas kadmija analīzē un noteikšanā laboratorijās un nozarēs.
Holmijs ir parādījis lielu potenciālu daudzās jomās ar savām unikālajām īpašībām un plašo lietojumu klāstu. Izprotot vēsturi, atklāšanas procesu,Holmija nozīme un pielietojums, mēs varam labāk izprast šī maģiskā elementa nozīmi un vērtību. Gaidīsim, ka Holmijs nākotnē sagādās vairāk pārsteigumu un izrāvienu cilvēku sabiedrību un sniegtu lielāku ieguldījumu zinātniskā un tehnoloģiskā progresa un ilgtspējīgas attīstības veicināšanā.
Lai iegūtu papildinformāciju vai izmeklēšanu holmija laipni gaidītiSazinieties ar mums
Kas un Tālr.: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Pasta laiks: novembris-13-2024