Холмиум элемент ба илрүүлэх нийтлэг аргууд
Химийн элементүүдийн үелэх системд нэг элемент байдагхолмиумховор металл болох . Энэ элемент нь тасалгааны температурт хатуу бөгөөд хайлах, буцалгах температур өндөртэй байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь holmium элементийн хамгийн сэтгэл татам хэсэг биш юм. Түүний жинхэнэ сэтгэл татам нь догдолж байхдаа үзэсгэлэнтэй ногоон гэрэл цацруулдагт оршдог. Энэхүү сэтгэл хөдөлсөн төлөвт байгаа холмиум элемент нь анивчсан ногоон эрдэнийн чулуу шиг үзэсгэлэнтэй бөгөөд нууцлаг юм. Хүн төрөлхтөн холмиум элементийн танин мэдэхүйн харьцангуй богино түүхтэй. 1879 онд Шведийн химич Пер Теодор Клебе голмийн элементийг анх нээж, төрөлх хотынхоо нэрээр нэрлэжээ. Бохир бус эрбиумыг судалж байхдаа тэрээр бие даан холмиумыг устгаж нээсэниттриумболонскандиум. Тэрээр бор бодисыг Холмиа (Стокгольм гэдэг латин нэр), ногоон бодисыг Тулиа гэж нэрлэжээ. Дараа нь тэрээр диспрозиумыг амжилттай салгаж, цэвэр холмиумыг салгасан. Химийн элементүүдийн үелэх системд холмиум нь маш өвөрмөц шинж чанар, хэрэглээтэй байдаг. Холмиум нь маш хүчтэй соронзтой газрын ховор элемент учраас соронзон материал хийхэд ихэвчлэн ашигладаг. Үүний зэрэгцээ, холмиум нь өндөр хугарлын илтгэгчтэй тул оптик багаж, оптик утас хийхэд тохиромжтой материал болдог. Үүнээс гадна холмиум нь анагаах ухаан, эрчим хүч, байгаль орчныг хамгаалах салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Өнөөдөр өргөн хүрээний хэрэглээ бүхий энэхүү ид шидийн элемент болох холмиум руу алхцгаая. Түүний нууцыг судалж, хүний нийгэмд оруулсан агуу хувь нэмрийг мэдрээрэй.
Холмиум элементийн хэрэглээний талбарууд
Холмиум нь 67 атомын дугаартай химийн элемент бөгөөд лантанидын цувралд багтдаг. Холмиум элементийн хэрэглээний зарим талбаруудын дэлгэрэнгүй танилцуулгыг доор харуулав.
1. Холми соронз:Холмиум нь сайн соронзон шинж чанартай бөгөөд соронз хийхэд өргөн хэрэглэгддэг материал юм. Ялангуяа өндөр температурын хэт дамжуулалтын судалгаанд голмум соронзыг хэт дамжуулагчийн соронзон орныг нэмэгдүүлэхийн тулд хэт дамжуулагчийн материал болгон ашигладаг.
2. Холмиум шил:Холмиум нь шилэнд тусгай оптик шинж чанарыг өгч чаддаг бөгөөд холмиум шилэн лазер хийхэд ашигладаг. Холмиум лазерыг анагаах ухаан, үйлдвэрлэлд өргөнөөр ашигладаг бөгөөд нүдний өвчнийг эмчлэх, металл болон бусад материалыг зүсэх гэх мэтийг ашиглаж болно.
3. Цөмийн эрчим хүчний салбар:Холмиумын изотоп holmium-165 нь өндөр нейтрон барих хөндлөн огтлолтой бөгөөд цөмийн реакторын нейтроны урсгал болон эрчим хүчний хуваарилалтыг хянахад ашигладаг.
4. Оптик төхөөрөмжүүд: Холмиум нь мөн оптик төхөөрөмжүүдийн зарим хэрэглээтэй, тухайлбал, оптик долгионы хөтлүүр, фотодетектор, модулятор гэх мэт шилэн кабелийн холболттой.
5. Флюресцент материал:Холмиумын нэгдлүүдийг флюресцент чийдэн, флюресцент дэлгэцийн дэлгэц, флюресцент индикатор үйлдвэрлэхэд флюресцент материал болгон ашиглаж болно.6. Металл хайлш:Холмиумыг бусад металлд нэмж, металлын дулааны тогтвортой байдал, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал, гагнуурын гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд хайлш хийж болно. Энэ нь ихэвчлэн онгоцны хөдөлгүүр, автомашины хөдөлгүүр, химийн тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Холмиум нь соронзон, шилэн лазер, цөмийн эрчим хүчний үйлдвэрлэл, оптик төхөөрөмж, флюресцент материал, металл хайлш зэрэгт чухал хэрэглээтэй.
Холмиум элементийн физик шинж чанар
1. Атомын бүтэц: Холмиумын атомын бүтэц нь 67 электроноос тогтдог. Түүний цахим тохиргоонд эхний давхаргад 2 электрон, хоёрдугаар давхаргад 8 электрон, гуравдугаар давхаргад 18 электрон, дөрөвдүгээр давхаргад 29 электрон байна. Тиймээс хамгийн гадна талын давхаргад 2 хос электрон байдаг.
2. Нягт ба хатуулаг: Холмиумын нягт нь 8,78 г/см3 буюу харьцангуй өндөр нягт юм. Түүний хатуулаг нь ойролцоогоор 5.4 Мох хатуулаг юм.
3. Хайлах цэг ба буцлах цэг: Холмиумын хайлах цэг нь ойролцоогоор 1474 хэм, буцлах температур нь ойролцоогоор 2695 хэм байна.
4. Соронзон байдал: Холмиум нь сайн соронзлолтой металл юм. Энэ нь бага температурт ферромагнетизмыг харуулдаг боловч өндөр температурт аажмаар соронзон чанараа алддаг. Холмиумын соронзлол нь соронзон хэрэглээ болон өндөр температурын хэт дамжуулалтын судалгаанд чухал ач холбогдолтой.
5. Спектрийн шинж чанар: Холмиум нь харагдах спектрт илт шингээлт ба ялгаралтын шугамыг харуулдаг. Түүний ялгаруулалтын шугамууд нь голчлон ногоон, улаан спектрийн мужид байрладаг тул голмийн нэгдлүүд ихэвчлэн ногоон эсвэл улаан өнгөтэй байдаг.
6. Дулаан дамжилтын илтгэлцүүр: Холмиум нь харьцангуй өндөр дулаан дамжилтын илтгэлцүүртэй ойролцоогоор 16.2 Вт/м·Келвин. Энэ нь маш сайн дулаан дамжуулалт шаарддаг зарим хэрэглээнд холмиумыг үнэ цэнэтэй болгодог. Холмиум бол өндөр нягтрал, хатуулаг, соронзон чанар бүхий металл юм. Энэ нь соронзон, өндөр температурын хэт дамжуулагч, спектроскопи, дулаан дамжуулалт зэрэгт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Холмиумын химийн шинж чанар
1. Урвалын чадвар: Холми нь харьцангуй тогтвортой металл бөгөөд ихэнх металл бус элементүүд болон хүчилтэй удаан урвалд ордог. Өрөөний температурт агаар, устай урвалд ордоггүй, харин өндөр температурт халаахад агаар дахь хүчилтөрөгчтэй урвалд орж, голмийн исэл үүсгэдэг.
2. Уусах чадвар: Холми нь хүчиллэг уусмалд сайн уусах чадвартай бөгөөд төвлөрсөн хүхрийн хүчил, азотын хүчил, давсны хүчилтэй харилцан үйлчлэлцэж, холбогдох голмийн давс үүсгэдэг.
3. Исэлдэлтийн төлөв: Голмиумын исэлдэлтийн төлөв ихэвчлэн +3 байдаг. Энэ нь исэл зэрэг олон төрлийн нэгдлүүдийг үүсгэж болно.Ho2O3), хлорид (HoCl3), сульфатууд (Ho2(SO4)3), гэх мэт. Үүнээс гадна, холмиум нь +2, +4, +5 зэрэг исэлдэлтийн төлөвийг харуулж чаддаг боловч эдгээр исэлдэлтийн төлөвүүд нь бага байдаг.
4. Цогцолборууд: Холми нь олон төрлийн цогцолбор үүсгэж болох ба тэдгээрийн хамгийн түгээмэл нь голмиум (III) ионууд дээр төвлөрсөн цогцолборууд юм. Эдгээр цогцолборууд нь химийн шинжилгээ, катализатор, биохимийн судалгаанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
5. Урвалын чадвар: Холмиум нь химийн урвалд ихэвчлэн харьцангуй зөөлөн урвалд ордог. Энэ нь исэлдүүлэх-бууруулах урвал, зохицуулалтын урвал, нарийн төвөгтэй урвал зэрэг олон төрлийн химийн урвалд оролцож болно. Холмиум нь харьцангуй тогтвортой металл бөгөөд химийн шинж чанар нь харьцангуй бага урвалд ордог, сайн уусах чадвартай, янз бүрийн исэлдэлтийн төлөв, янз бүрийн цогцолбор үүсэх зэргээр илэрдэг. Эдгээр шинж чанарууд нь холмиумыг химийн урвал, зохицуулалтын хими, биохимийн судалгаанд өргөнөөр ашигладаг.
Холмиумын биологийн шинж чанар
Холмиумын биологийн шинж чанарыг харьцангуй бага судалсан бөгөөд одоогоор бидний мэдэж байгаа мэдээлэл хязгаарлагдмал байна. Организмд агуулагдах голмиумын зарим шинж чанарууд нь дараах байдалтай байна.
1. Биологийн хүртээмж: Холмиум нь байгальд харьцангуй ховор байдаг тул организмд агуулагдах агууламж маш бага байдаг. Холмиум нь биологийн хүртээмж муутай, өөрөөр хэлбэл, организмын холмиумыг залгих, шингээх чадвар нь хязгаарлагдмал байдаг нь голмийн хүний биед үзүүлэх үүрэг, нөлөөг бүрэн ойлгоогүйн нэг шалтгаан юм.
2. Физиологийн үйл ажиллагаа: Холмиумын физиологийн үйл ажиллагааны талаарх мэдлэг хязгаарлагдмал боловч хүний бие дэх зарим чухал биохимийн процессуудад голмиум оролцдог болохыг судалгаагаар тогтоосон. Шинжлэх ухааны судалгаагаар холмиум нь яс, булчингийн эрүүл мэндтэй холбоотой байж болох ч тодорхой механизм нь тодорхойгүй хэвээр байна.
3. Хордлого: Холмиум нь биологийн хүртээмж багатай учир хүний биед харьцангуй бага хоруу чанартай байдаг. Лабораторийн амьтдын судалгаанд холмиумын нэгдлүүдийн өндөр концентрацид өртөх нь элэг, бөөрөнд тодорхой хэмжээний гэмтэл учруулж болзошгүй боловч холмиумын цочмог болон архаг хордлогын талаарх одоогийн судалгаа харьцангуй хязгаарлагдмал байна. Амьд организм дахь холмиумын биологийн шинж чанарыг бүрэн ойлгоогүй байна. Одоогийн судалгаа нь түүний боломжит физиологийн үйл ажиллагаа, амьд организмд үзүүлэх хорт нөлөөнд анхаарлаа хандуулдаг. Шинжлэх ухаан, технологи тасралтгүй хөгжихийн хэрээр холмиумын биологийн шинж чанарыг судлах судалгаа гүнзгийрэх болно.
Холмиумын байгалийн тархалт
Холмиум байгальд тархах нь маш ховор бөгөөд дэлхийн царцдас дахь туйлын бага агууламжтай элементүүдийн нэг юм. Байгаль дахь холмиумын тархалтыг дараах байдлаар харуулав.
1. Дэлхийн царцдас дахь тархалт: Газрын царцдас дахь голмиумын агууламж ойролцоогоор 1,3ppm (сая дахь хэсэг) байдаг нь дэлхийн царцдасын харьцангуй ховор элемент юм. Холмиум нь бага агуулгатай хэдий ч газрын ховор элемент агуулсан хүдэр зэрэг зарим чулуулаг, хүдэрт олддог.
2. Ашигт малтмалд агуулагдах байдал: Голми нь хүдэрт голчлон оксид хэлбэрээр байдаг, тухайлбал, голмийн исэл (Ho2O3). Ho2O3 нь aгазрын ховор оксидголмийн өндөр агууламжтай хүдэр .
3. Байгаль дахь найрлага: Холмиум нь ихэвчлэн газрын ховор элемент болон лантанидын нэг хэсэгтэй зэрэгцэн оршдог. Энэ нь байгальд исэл, сульфат, карбонат гэх мэт хэлбэрээр байж болно.
4. Тархалтын газарзүйн байршил: Холмиумын тархалт дэлхий даяар харьцангуй жигд боловч үйлдвэрлэл нь маш хязгаарлагдмал. Хятад, Австрали, Бразил зэрэг зарим улсууд голмийн хүдрийн тодорхой нөөцтэй байдаг. Холмиум нь байгальд харьцангуй ховор бөгөөд гол төлөв хүдэрт исэл хэлбэрээр оршдог. Агуулга бага боловч газрын ховор элементтэй зэрэгцэн оршдог бөгөөд геологийн тодорхой орчинд олдож болно. Ховор, тархалтын хязгаарлалттай тул холмиумыг олборлох, ашиглах нь харьцангуй хэцүү байдаг.
Холмиум элементийг олборлох, хайлуулах
Холмиум нь газрын ховор элемент бөгөөд олборлох, олборлох үйл явц нь бусад газрын ховор элементтэй төстэй юм. Холмиум элементийг олборлох, олборлох үйл явцын дэлгэрэнгүй танилцуулгыг доор харуулав.
1. Холмиум хүдэр хайх: Холмиум нь газрын ховор хүдэрээс олддог ба нийтлэг голмийн хүдэрт ислийн хүдэр, карбонатын хүдэр орно. Эдгээр хүдэр нь далд болон ил уурхайн ашигт малтмалын ордод байж болно.
2. Хүдрийг бутлах, нунтаглах: Олборлолт хийсний дараа голмийн хүдрийг буталж жижиг хэсгүүдэд нунтаглаж, цаашид цэвэршүүлэх шаардлагатай.
3. Флотаци: Холмийн хүдрийг бусад хольцоос флотацийн аргаар ялгах. Хөвүүлэн баяжуулах явцад шингэрүүлэгч ба хөөсийг ихэвчлэн шингэн гадаргуу дээр голмийн хүдрийг хөвүүлж, дараа нь физик, химийн боловсруулалт хийхэд ашигладаг.
4. Усжуулалт: Флотацийн дараа холмиум хүдэр нь усжилтын боловсруулалтанд орж, голмийн давс болгон хувиргана. Чийгшүүлэх эмчилгээ нь гол төлөв хүдрийг шингэрүүлсэн хүчлийн уусмалаар урвалд оруулж, голмийн хүчлийн давсны уусмал үүсгэдэг.
5. Тунадасжуулах, шүүх: Урвалын нөхцөлийг тохируулснаар голмийн хүчлийн давсны уусмал дахь холмиумыг тунадасжуулна. Дараа нь цэвэр голмийн тунадасыг ялгахын тулд тунадасыг шүүнэ.
6. Шохойжуулах: Холмиум тунадасыг шохойжуулах эмчилгээ хийх шаардлагатай. Энэ процесс нь голмийн тунадасыг холмиум исэл болгон хувиргахын тулд өндөр температурт халаана.
7. Бууруулах: Холмиум исэл нь металл голми болгон хувиргахын тулд багасгах эмчилгээ хийдэг. Өндөр температурын нөхцөлд багасгахын тулд ихэвчлэн бууруулагч бодис (устөрөгч гэх мэт) ашигладаг. 8. Цэвэршүүлэх: Металл холмиум нь бусад хольц агуулсан байж болзошгүй тул цэвэршүүлэх, цэвэршүүлэх шаардлагатай. Цэвэршүүлэх аргад уусгагчаар ялгах, электролиз, химийн аргаар ангижруулах зэрэг орно. Дээрх алхмуудыг хийсний дараа өндөр цэвэршилттэйхолмиум металлавч болно. Эдгээр холмиум металлыг хайлш, соронзон материал, цөмийн эрчим хүчний үйлдвэрлэл, лазер төхөөрөмж бэлтгэхэд ашиглаж болно. Газрын ховор элементийг олборлох, олборлох үйл явц нь харьцангуй нарийн төвөгтэй бөгөөд үр ашигтай, хямд өртөгтэй үйлдвэрлэлд хүрэхийн тулд дэвшилтэт технологи, тоног төхөөрөмж шаарддаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Холмиум элементийг илрүүлэх аргууд
1. Атом шингээлтийн спектрометр (AAS): Атом шингээлтийн спектрометр нь дээж дэх голмийн концентрацийг тодорхойлохдоо тодорхой долгионы урттай шингээлтийн спектрийг ашигладаг тоон шинжилгээний өргөн хэрэглэгддэг арга юм. Энэ нь дөлөнд турших дээжийг атомжуулж, дараа нь дээжинд агуулагдах голмийн шингээлтийн эрчмийг спектрометрээр хэмждэг. Энэ арга нь холмиумыг өндөр концентрацид илрүүлэхэд тохиромжтой.
2. Индуктив хосолсон плазмын оптик ялгаралтын спектрометр (ICP-OES): Индуктив хосолсон плазмын оптик ялгаралтын спектрометр нь маш мэдрэмтгий, сонгомол аналитик арга бөгөөд олон элементийн шинжилгээнд өргөн хэрэглэгддэг. Энэ нь дээжийг атомжуулж, спектрометр дэх голмийн ялгаралтын тодорхой долгионы урт, эрчмийг хэмжихийн тулд плазм үүсгэдэг.
3. Индуктив хосолсон плазмын масс спектрометр (ICP-MS): Индуктив хосолсон плазмын масс спектрометр нь изотопын харьцааг тодорхойлох, микроэлементийн шинжилгээ хийхэд ашиглаж болох өндөр мэдрэмжтэй, өндөр нарийвчлалтай аналитик арга юм. Энэ нь дээжийг атомжуулж, масс спектрометр дэх холмиумын массын цэнэгийн харьцааг хэмжихийн тулд плазм үүсгэдэг.
4. Рентген флуоресценцийн спектрометр (XRF): Рентген флюресценцийн спектрометр нь рентген туяагаар өдөөгдсөний дараа дээжээс үүссэн флюресценцийн спектрийг ашиглан элементүүдийн агуулгыг шинжилдэг. Энэ нь дээж дэх холмиумын агууламжийг хурдан бөгөөд үл эвдэхгүйгээр тодорхойлох боломжтой. Эдгээр аргуудыг лаборатори болон үйлдвэрлэлийн салбарт холмиумын тоон шинжилгээ, чанарын хяналтад өргөн ашигладаг. Тохирох аргыг сонгох нь дээжийн төрөл, шаардлагатай илрүүлэх хязгаар, илрүүлэх нарийвчлал зэрэг хүчин зүйлээс хамаарна.
Холмиумын атом шингээлтийн аргын тусгай хэрэглээ
Элементийн хэмжилтийн хувьд атом шингээлтийн арга нь өндөр нарийвчлал, мэдрэмжтэй бөгөөд элементийн химийн шинж чанар, нэгдлийн найрлага, агуулгыг судлах үр дүнтэй арга хэрэгсэл болдог. Дараа нь бид голмийн агуулгыг хэмжихийн тулд атомын шингээлтийн аргыг ашигладаг. Тодорхой үе шатууд нь дараах байдалтай байна: Хэмжих дээжийг бэлтгэх. Хэмжих дээжийг уусмал болгон бэлтгэж, дараа нь хэмжилт хийхэд ихэвчлэн холимог хүчилээр шингээх шаардлагатай. Тохиромжтой атом шингээлтийн спектрометрийг сонго. Хэмжих дээжийн шинж чанар болон хэмжиж буй голмийн агууламжийн мужаас хамааран тохирох атомын шингээлтийн спектрометрийг сонгоно. Атом шингээлтийн спектрометрийн параметрүүдийг тохируулна. Хэмжих элемент болон багажийн загварын дагуу гэрлийн эх үүсвэр, атомжуулагч, детектор гэх мэт атом шингээлтийн спектрометрийн параметрүүдийг тохируулна.Голмийн шингээлтийг хэмжинэ. Хэмжих дээжийг атомжуулагчид байрлуулж, гэрлийн эх үүсвэрээр тодорхой долгионы урттай гэрлийн цацрагийг ялгаруулна. Хэмжих холмиум элемент нь эдгээр гэрлийн цацрагийг шингээж, энергийн түвшний шилжилтийг бий болгоно. Детектороор дамжуулан голмийн шингээлтийг хэмжинэ. Холмиумын агуулгыг тооцоол. Шингээлтийн болон стандарт муруйны дагуу холмиумын агууламжийг тооцоолно. Холмиумыг хэмжих хэрэгсэлд ашигладаг тодорхой параметрүүдийг доор харуулав.
Холмиум (Хо) стандарт: холмиум исэл (аналитик зэрэг).
Хийх арга: 1.1455г Ho2O3-ыг нарийвчлалтай жинлэн авч 20мл 5Моль давсны хүчилд уусгаж, 1л усаар шингэлнэ, энэ уусмал дахь Ho-ийн концентраци 1000мкг/мл байна. Полиэтилен саванд гэрлээс хол хадгална.
Галын төрөл: азотын исэл-ацетилен, баялаг дөл
Шинжилгээний параметрүүд: Долгионы урт (нм) 410.4 Спектрийн зурвасын өргөн (нм) 0.2
Шүүлтүүрийн коэффициент 0.6 Санал болгож буй чийдэнгийн гүйдэл (мА) 6
Сөрөг өндөр хүчдэл (v) 384.5
Шаталтын толгойн өндөр (мм) 12
Интеграцийн хугацаа (S) 3
Агаарын даралт ба урсгал (МП, мл/мин) 0.25, 5000
Азотын ислийн даралт ба урсгал (МП, мл/мин) 0.22, 5000
Ацетилений даралт ба урсгал (МП, мл/мин) 0.1, 4500
Шугаман корреляцийн коэффициент 0.9980
Онцлогийн концентраци (мкг/мл) 0.841
Тооцооллын арга Тасралтгүй арга Уусмалын хүчиллэг 0.5%
HCl хэмжсэн хүснэгт:
Тохируулгын муруй:
Интерференц: Холмиум нь азотын исэл-ацетилений дөлөөр хэсэгчлэн ионжсон байдаг. Калийн нитрат эсвэл калийн хлоридыг 2000 мкг/мл-ийн эцсийн калийн концентрацид нэмэх нь голмийн иончлолыг саатуулдаг. Бодит ажилд тухайн талбайн тодорхой хэрэгцээнд нийцүүлэн хэмжих тохиромжтой аргыг сонгох шаардлагатай. Эдгээр аргуудыг лаборатори болон үйлдвэрлэлийн салбарт кадмий шинжилгээ, илрүүлэхэд өргөн ашигладаг.
Холмиум нь өвөрмөц шинж чанар, өргөн хүрээний хэрэглээгээрээ олон салбарт асар их боломжийг харуулсан. Түүх, нээлтийн үйл явцыг ойлгосноор,Холмиумын ач холбогдол, хэрэглээний хувьд бид энэ ид шидийн элементийн ач холбогдол, үнэ цэнийг илүү сайн ойлгож чадна. Холмиум ирээдүйд хүн төрөлхтний нийгэмд илүү олон гэнэтийн бэлэг, нээлтүүдийг авчирч, шинжлэх ухаан, технологийн дэвшил, тогтвортой хөгжлийг дэмжихэд илүү их хувь нэмэр оруулахыг тэсэн ядан хүлээцгээе.
Дэлгэрэнгүй мэдээлэл, лавлагаа авахыг хүсвэл Holmium-д тавтай морилно уубидэнтэй холбоо барина уу
Whats&tel:008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Шуудангийн цаг: 2024 оны 11-р сарын 13-ны хооронд