Holmium -element en gemeenschappelijke detectiemethoden
In het periodiek systeem met chemische elementen is er een element genaamdHolmium, dat is een zeldzaam metaal. Dit element is vast bij kamertemperatuur en heeft een hoog smeltpunt en kookpunt. Dit is echter niet het meest aantrekkelijke deel van het Holmium -element. De echte charme ligt in het feit dat wanneer het opgewonden is, het een prachtig groen licht uitzendt. Het Holmium -element in deze opgewonden toestand is als een flitsende groene edelsteen, mooi en mysterieus. Mensen hebben een relatief korte cognitieve geschiedenis van het Holmium -element. In 1879 ontdekte de Zweedse chemicus per Theodor Klebe voor het eerst het Holmium -element en noemde het naar zijn geboortestad. Terwijl hij onzuiver erbium studeerde, ontdekte hij onafhankelijk Holmium door te verwijderenyttriumEnscandium. Hij noemde de bruine substantie Holmia (de Latijnse naam voor Stockholm) en de groene substantie Thulia. Hij scheidde vervolgens met succes dysprosium om puur holmium te scheiden. In de periodiek systeem van chemische elementen heeft Holmium een aantal zeer unieke eigenschappen en toepassingen. Holmium is een zeldzaam aardelement met zeer sterk magnetisme, dus het wordt vaak gebruikt om magnetische materialen te maken. Tegelijkertijd heeft Holmium ook een hoge brekingsindex, waardoor het een ideaal materiaal is voor het maken van optische instrumenten en optische vezels. Bovendien speelt Holmium ook een belangrijke rol op het gebied van geneeskunde, energie en milieubescherming. Laten we vandaag dit magische element binnenlopen met een breed scala aan toepassingen - Holmium. Verken zijn mysteries en voel de grote bijdrage aan de menselijke samenleving.
Toepassingsvelden van Holmium -element
Holmium is een chemisch element met een atoomnummer van 67 en behoort tot de Lanthanider -serie. Het volgende is een gedetailleerde inleiding tot enkele applicatievelden van Holmium -element:
1. Holmium -magneet:Holmium heeft goede magnetische eigenschappen en wordt veel gebruikt als materiaal voor het maken van magneten. Vooral bij supergeleidingonderzoek op hoge temperatuur worden holmiummagneten vaak gebruikt als materialen voor supergeleiders om het magnetische veld van supergeleiders te verbeteren.
2. Holmium -glas:Holmium kan glas speciale optische eigenschappen geven en wordt gebruikt om Holmium Glass Lasers te maken. Holmium -lasers worden veel gebruikt in de geneeskunde en de industrie, en kunnen worden gebruikt om oogziekten, gesneden metalen en andere materialen te behandelen, enz.
3. Kernenergie -industrie:Holmium's isotoop Holmium-165 heeft een hoge neutronen vangde doorsnede en wordt gebruikt om de neutronenflux en vermogensverdeling van kernreactoren te regelen.
4. Optische apparaten: Holmium heeft ook enkele toepassingen in optische apparaten, zoals optische golfgeleiders, fotodetectoren, modulatoren, enz. In optische vezelcommunicatie.
5. Fluorescerende materialen:Holmiumverbindingen kunnen worden gebruikt als fluorescerende materialen om fluorescentielampen, fluorescerende schermschermen en fluorescerende indicatoren te produceren.6. Metalen legeringen:Holmium kan aan andere metalen worden toegevoegd om legeringen te maken om de thermische stabiliteit, corrosieweerstand en lasprestaties van metalen te verbeteren. Het wordt vaak gebruikt om vliegtuigmotoren, auto -motoren en chemische apparatuur te produceren. Holmium heeft belangrijke toepassingen in magneten, glazen lasers, kernenergie -industrie, optische apparaten, fluorescerende materialen en metaallegeringen.
Fysieke eigenschappen van Holmium -element
1. Atomische structuur: de atoomstructuur van Holmium bestaat uit 67 elektronen. In zijn elektronische configuratie zijn er 2 elektronen in de eerste laag, 8 elektronen in de tweede laag, 18 elektronen in de derde laag en 29 elektronen in de vierde laag. Daarom zijn er 2 eenzame paren elektronen in de buitenste laag.
2. Dichtheid en hardheid: de dichtheid van Holmium is 8,78 g/cm3, wat een relatief hoge dichtheid is. De hardheid is ongeveer 5,4 mohs hardheid.
3. Smeltpunt en kookpunt: het smeltpunt van Holmium is ongeveer 1474 graden Celsius en het kookpunt is ongeveer 2695 graden Celsius.
4. Magnetisme: Holmium is een metaal met goed magnetisme. Het toont ferromagnetisme bij lage temperaturen, maar verliest geleidelijk zijn magnetisme bij hoge temperaturen. Het magnetisme van Holmium maakt het belangrijk in magneettoepassingen en bij supergeleidbaarheidsonderzoek op hoge temperatuur.
5. Spectrale kenmerken: Holmium vertoont duidelijke absorptie- en emissielijnen in het zichtbare spectrum. De emissielijnen bevinden zich voornamelijk in de groene en rode spectrale bereiken, wat resulteert in holmiumverbindingen die meestal groene of rode kleuren hebben.
6. Thermische geleidbaarheid: Holmium heeft een relatief hoge thermische geleidbaarheid van ongeveer 16,2 w/m · kelvin. Dit maakt Holmium waardevol in sommige toepassingen die een uitstekende thermische geleidbaarheid vereisen. Holmium is een metaal met hoge dichtheid, hardheid en magnetisme. Het speelt een belangrijke rol in magneten, supergeleiders op hoge temperatuur, spectroscopie en thermische geleidbaarheid.
Chemische eigenschappen van Holmium
1. Reactiviteit: Holmium is een relatief stabiel metaal dat langzaam reageert met de meeste niet-metalen elementen en zuren. Het reageert niet met lucht en water bij kamertemperatuur, maar wanneer het op hoge temperaturen wordt verwarmd, reageert het met zuurstof in de lucht om holmiumoxide te vormen.
2. Oplosbaarheid: Holmium heeft een goede oplosbaarheid in zure oplossingen en kan reageren met geconcentreerd zwavelzuur, salpeterzuur en zoutzuur om overeenkomstige holmiumzouten te produceren.
3. Oxidatietoestand: de oxidatietoestand van Holmium is meestal +3. Het kan een verscheidenheid aan verbindingen vormen, zoals oxiden (HO2O3), chloriden (HOCL3), sulfaten (HO2 (SO4) 3), enz. Bovendien kan Holmium ook oxidatietoestanden presenteren zoals +2, +4 en +5, maar deze oxidatietoestanden komen minder vaak voor.
4. Complexen: Holmium kan een verscheidenheid aan complexen vormen, waarvan de meest voorkomende complexen zijn gecentreerd op Holmium (III) -ionen. Deze complexen spelen een belangrijke rol in chemische analyse, katalysatoren en biochemisch onderzoek.
5. Reactiviteit: Holmium vertoont meestal relatief milde reactiviteit in chemische reacties. Het kan deelnemen aan vele soorten chemische reacties zoals oxidatie-reductiereacties, coördinatiereacties en complexe reacties. Holmium is een relatief stabiel metaal en de chemische eigenschappen ervan worden voornamelijk weerspiegeld in relatief lage reactiviteit, goede oplosbaarheid, verschillende oxidatietoestanden en de vorming van verschillende complexen. Deze kenmerken maken Holmium veel gebruikt in chemische reacties, coördinatiechemie en biochemisch onderzoek.
Biologische eigenschappen van Holmium
De biologische eigenschappen van Holmium zijn relatief weinig bestudeerd en de informatie die we tot nu toe kennen is beperkt. De volgende zijn enkele van de eigenschappen van Holmium in organismen:
1. Bio -beschikbaarheid: Holmium is relatief zeldzaam van aard, dus de inhoud ervan in organismen is erg laag. Holmium heeft een slechte biologische beschikbaarheid, dat wil zeggen, het vermogen van het organisme om holmium in te nemen en te absorberen is beperkt, wat een van de redenen is waarom de functies en effecten van holmium in het menselijk lichaam niet volledig worden begrepen.
2. Fysiologische functie: hoewel er beperkte kennis is van de fysiologische functies van Holmium, hebben studies aangetoond dat Holmium mogelijk betrokken is bij enkele belangrijke biochemische processen in het menselijk lichaam. Wetenschappelijke studies hebben aangetoond dat Holmium mogelijk verband houdt met de gezondheid van bot en spieren, maar het specifieke mechanisme is nog steeds onduidelijk.
3. Toxiciteit: vanwege de lage biologische beschikbaarheid heeft Holmium relatief lage toxiciteit voor het menselijk lichaam. In laboratoriumdierstudies kan blootstelling aan hoge concentraties van holmiumverbindingen enige schade aan de lever en nieren veroorzaken, maar huidig onderzoek naar de acute en chronische toxiciteit van Holmium is relatief beperkt. De biologische eigenschappen van Holmium in levende organismen zijn nog niet volledig begrepen. Huidig onderzoek richt zich op de mogelijke fysiologische functies en toxische effecten op levende organismen. Met de continue vooruitgang van wetenschap en technologie zal onderzoek naar de biologische eigenschappen van Holmium blijven verdiepen.
Natuurlijke verdeling van Holmium
De verdeling van Holmium in de natuur is zeer zeldzaam en het is een van de elementen met een extreem lage gehalte in de korst van de aarde. Het volgende is de verdeling van Holmium in de natuur:
1. Verdeling in de aardkorst: de inhoud van Holmium in de korst van de aarde is ongeveer 1,3 ppm (delen per miljoen), wat een relatief zeldzaam element is in de korst van de aarde. Ondanks het lage gehalte is Holmium te vinden in sommige rotsen en ertsen, zoals ertsen met zeldzame aardelementen.
2. Aanwezigheid in mineralen: Holmium bestaat voornamelijk in ertsen in de vorm van oxiden, zoals holmiumoxide (HO2O3). HO2O3 is eenZeldzame aarde -oxideErts dat een hoge concentratie holmium bevat.
3. Samenstelling in de natuur: Holmium bestaat meestal samen met andere zeldzame aardelementen en een deel van de lanthanide -elementen. Het kan in de natuur bestaan in de vorm van oxiden, sulfaten, carbonaten, enz.
4. Geografische verdelingslocatie: de verdeling van Holmium is over de hele wereld relatief uniform, maar de productie ervan is zeer beperkt. Sommige landen hebben bepaalde Holmium -ertsbronnen, zoals China, Australië, Brazilië, enz. Holmium is relatief zeldzaam van aard en bestaat voornamelijk in de vorm van oxiden in ertsen. Hoewel de inhoud laag is, bestaat het samen met andere zeldzame aardelementen en kan het in sommige specifieke geologische omgevingen worden gevonden. Vanwege de zeldzaamheids- en distributiebeperkingen is de mijnbouw en het gebruik van Holmium relatief moeilijk.
Extractie en smelten van Holmium -element
Holmium is een zeldzaam aardelement en het mijnbouw- en extractieproces is vergelijkbaar met andere zeldzame aardelementen. Het volgende is een gedetailleerde inleiding tot het mijnbouw- en extractieproces van Holmium -element:
1. Zoeken naar holmiumerts: Holmium kan worden gevonden in zeldzame aarde ertsen en gewone holmiumerts omvatten oxide -ertsen en carbonaatertsen. Deze ertsen kunnen bestaan in ondergrondse of open-pit minerale afzettingen.
2. Crashing en slijpen van erts: na mijnbouw moet Holmiumerts worden verpletterd en gemalen in kleinere deeltjes en verder verfijnd.
3. Flotatie: scheiding van holmiumerts van andere onzuiverheden door flotatiemethode. In het flotatieproces wordt het verdunnings- en schuimmiddel vaak gebruikt om holmiumerts op het vloeibare oppervlak te laten drijven en vervolgens fysische en chemische behandeling te leiden.
4. Hydratatie: na flotatie zal Holmium Ore een hydratatiebehandeling ondergaan om het in holmiumzouten te maken. Hydratatiebehandeling omvat meestal het reageren van erts met verdunde zure oplossing om een holmiumzuurzoutoplossing te vormen.
5. Neerslag en filtratie: door de reactieomstandigheden aan te passen, wordt het holmium in de holmiumzuurzoutoplossing neergeslagen. Filter vervolgens het neerslag om het zuivere holmium -neerslag te scheiden.
6. Calcinatie: Holmium -neerslag moet een calcinatiebehandeling ondergaan. Dit proces omvat het verwarmen van het Holmium -neerslag tot een hoge temperatuur om het in holmiumoxide te transformeren.
7. Reductie: Holmiumoxide ondergaat een reductiebehandeling om te transformeren in metaalholmium. Gewoonlijk worden reductiemiddelen (zoals waterstof) gebruikt voor reductie onder hoge temperatuuromstandigheden. 8. Raffinage: het gereduceerde metaalholmium kan andere onzuiverheden bevatten en moet worden verfijnd en gezuiverd. Raffinage -methoden omvatten oplosmiddelextractie, elektrolyse en chemische reductie. Na de bovenstaande stappen, hoge zuiverheidHolmium metaalkan worden verkregen. Deze Holmium -metalen kunnen worden gebruikt voor de bereiding van legeringen, magnetische materialen, kernenergie -industrie en laserapparaten. Het is vermeldenswaard dat het mijnbouw- en extractieproces van zeldzame aardelementen relatief complex is en geavanceerde technologie en apparatuur vereist om een efficiënte en goedkope productie te bereiken.
Detectiemethoden van Holmium -element
1. Atoomabsorptiespectrometrie (AAS): Atomische absorptiespectrometrie is een veelgebruikte kwantitatieve analysemethode die absorptiespectra van specifieke golflengten gebruikt om de concentratie van holmium in een monster te bepalen. Het atomiseert het monster dat in een vlam moet worden getest en meet vervolgens de absorptie -intensiteit van holmium in het monster via een spectrometer. Deze methode is geschikt voor de detectie van holmium bij hogere concentraties.
2. Inductief gekoppelde Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES): inductief gekoppelde optische emissiespectrometrie van plasma is een zeer gevoelige en selectieve analytische methode die op grote schaal wordt gebruikt bij multi-elementenanalyse. Het atomiseert het monster en vormt een plasma om de specifieke golflengte en intensiteit van holmiumemissie in een spectrometer te meten.
3. Inductief gekoppelde plasma-massaspectrometrie (ICP-MS): inductief gekoppelde plasma-massaspectrometrie is een zeer gevoelige en analytische methode met hoge resolutie die kan worden gebruikt voor isotoopverhoudingsbepaling en analyse van het sporenelement. Het atomiseert het monster en vormt een plasma om de massa-lading-verhouding van holmium in een massaspectrometer te meten.
4. Röntgenfluorescentiespectrometrie (XRF): röntgenfluorescentiespectrometrie maakt gebruik van het fluorescentiespectrum geproduceerd door het monster nadat ze zijn geëxciteerd door röntgenfoto's om de inhoud van elementen te analyseren. Het kan snel en niet-destructief het Holmium-gehalte in het monster bepalen. Deze methoden worden veel gebruikt in laboratoria en industriële velden voor kwantitatieve analyse en kwaliteitscontrole van Holmium. De selectie van de juiste methode hangt af van factoren zoals monstertype, vereiste detectielimiet en detectienauwkeurigheid.
Specifieke toepassing van Holmium Atomic Absorption -methode
Bij het meten van elementen heeft de atoomabsorptiemethode een hoge nauwkeurigheid en gevoeligheid en biedt het een effectief middel voor het bestuderen van de chemische eigenschappen, samenstellingsamenstelling en inhoud van elementen. Next gebruiken we de atoomabsorptiemethode om het gehalte van Holmium te meten. De specifieke stappen zijn als volgt: Bereid het te gemeten monster voor. Bereid het monster voor dat moet worden gemeten in een oplossing, die over het algemeen moet worden verteerd met gemengd zuur voor daaropvolgende meting. Selecteer een geschikte atoomabsorptiespectrometer. Volgens de eigenschappen van het te gemeten monster en het bereik van het te gemeten holmiumgehalte, selecteert u een geschikte atoomabsorptiespectrometer. Pas de parameters van de atoomabsorptiespectrometer aan. Volgens het te gemeten element en het instrumentenmodel, past u de parameters van de atoomabsorptiespectrometer aan, inclusief lichtbron, verstuiver, detector, enz. Meet de absorptie van holmium. Plaats het monster dat moet worden gemeten in de verstuiver en straal lichte straling uit van een specifieke golflengte door de lichtbron. Het te gemeten Holmium -element zal deze lichte straling absorberen en overgangen van energieniveau produceren. Meet de absorptie van holmium door de detector. Bereken het gehalte van Holmium. Volgens de absorptie en standaardcurve wordt het gehalte van Holmium berekend. Hierna volgen de specifieke parameters die door een instrument worden gebruikt om Holmium te meten.
Holmium (HO) Standaard: Holmiumoxide (analytische kwaliteit).
Methode: weegt nauwkeurig 1,1455 g HO2O3, lost op in 20 ml 5mol zoutzuur, verdund tot 1L met water, de concentratie van HO in deze oplossing is 1000 μg/ml. Bewaar in een polyethyleenfles weg van licht.
Vlamtype: stikstofoxide-acetyleen, rijke vlam
Analyseparameters: golflengte (NM) 410.4 Spectrale bandbreedte (NM) 0.2
Filtercoëfficiënt 0,6 Aanbevolen lampstroom (MA) 6
Negatieve hoogspanning (V) 384.5
Hoogte van verbrandingskop (mm) 12
Integratietijd (en) 3
Luchtdruk en stroming (MP, ML/MIN) 0,25, 5000
Stikstofoxidedruk en -stroom (MP, ml/min) 0,22, 5000
Acetyleendruk en stroming (MP, ML/MIN) 0.1, 4500
Lineaire correlatiecoëfficiënt 0.9980
Karakteristieke concentratie (μg/ml) 0,841
Berekeningsmethode continu methode oplossing zuurgraad 0,5%
HCl gemeten tabel:
Kalibratiecurve:
Interferentie: Holmium is gedeeltelijk geïoniseerd in de stikstofoxide-acetyleenvlam. Het toevoegen van kaliumnitraat of kaliumchloride aan een uiteindelijke kaliumconcentratie van 2000 μg/ml kan de ionisatie van holmium remmen. In het werkelijke werk is het noodzakelijk om een geschikte meetmethode te selecteren volgens de specifieke behoeften van de site. Deze methoden worden veel gebruikt bij de analyse en detectie van cadmium in laboratoria en industrieën.
Holmium heeft op veel gebieden een groot potentieel getoond met zijn unieke eigenschappen en een breed scala aan toepassingen. Door de geschiedenis, ontdekkingsproces te begrijpen,Belang en toepassing van Holmium, we kunnen het belang en de waarde van dit magische element beter begrijpen. Laten we uitkijken naar Holmium die in de toekomst meer verrassingen en doorbraken aan de menselijke samenleving brengt en meer bijdragen leveren aan het bevorderen van wetenschappelijke en technologische vooruitgang en duurzame ontwikkeling.
Voor meer informatie of aanvraag Holmium welkom bijNeem contact met ons op
Whats & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Posttijd: nov-13-2024