Holmiumelement og vanlige deteksjonsmetoder
I den periodiske tabellen over kjemiske elementer er det et element som heterHolmium, som er et sjeldent metall. Dette elementet er fast ved romtemperatur og har et høyt smeltepunkt og kokepunkt. Dette er imidlertid ikke den mest attraktive delen av Holmium -elementet. Den virkelige sjarmen ligger i det faktum at når den er spent, avgir den et vakkert grønt lys. Holmium -elementet i denne eksiterte tilstanden er som en blinkende grønn perle, vakker og mystisk. Mennesker har en relativt kort kognitiv historie med Holmium -elementet. I 1879 oppdaget den svenske kjemikeren per Theodor Klebe først Holmium -elementet og oppkalte det etter hjembyen. Mens han studerte uren Erbium, oppdaget han uavhengig av Holmium ved å fjerneYttriumogScandium. Han kalte det brune stoffet Holmia (det latinske navnet for Stockholm) og det grønne stoffet Thulia. Deretter skilte han inn dysprosium for å skille rent holmium. I den periodiske tabellen over kjemiske elementer har Holmium noen veldig unike egenskaper og bruksområder. Holmium er et sjeldent jordelement med veldig sterk magnetisme, så det brukes ofte til å lage magnetiske materialer. Samtidig har Holmium også en høy brytningsindeks, noe som gjør det til et ideelt materiale for å lage optiske instrumenter og optiske fibre. I tillegg spiller Holmium også en viktig rolle innen medisin, energi og miljøvern. La oss i dag gå inn i dette magiske elementet med et bredt spekter av applikasjoner - Holmium. Utforsk mysteriene og føl dets store bidrag til det menneskelige samfunn.
Applikasjonsfelt av holmiumelement
Holmium er et kjemisk element med et atomnummer på 67 og tilhører lantanidserien. Følgende er en detaljert introduksjon til noen applikasjonsfelt av Holmium Element:
1. Holmium magnet:Holmium har gode magnetiske egenskaper og er mye brukt som materiale for å lage magneter. Spesielt innen superledningsforskning med høy temperatur, brukes holmiummagneter ofte som materialer for superledere for å forbedre magnetfeltet til superledere.
2. Holmium Glass:Holmium kan gi glass spesielle optiske egenskaper og brukes til å lage holmiumglasslasere. Holmium -lasere er mye brukt innen medisin og industri, og kan brukes til å behandle øyesykdommer, kuttede metaller og andre materialer, etc.
3. Atomenergiindustri:Holmiums isotop Holmium-165 har et tverrsnitt med høy nøytronfangst og brukes til å kontrollere nøytronstrømmen og kraftfordelingen av atomreaktorer.
4. Optiske enheter: Holmium har også noen applikasjoner på optiske enheter, for eksempel optiske bølgeledere, fotodetektorer, modulatorer, etc. i optisk fiberkommunikasjon.
5. Fluorescerende materialer:Holmiumforbindelser kan brukes som fluorescerende materialer for å produsere lysstoffrør, lysstoffrørskjermer og fluorescerende indikatorer.6. Metalllegeringer:Holmium kan tilsettes andre metaller for å lage legeringer for å forbedre den termiske stabiliteten, korrosjonsmotstanden og sveiseytelsen til metaller. Det brukes ofte til å produsere flymotorer, bilmotorer og kjemisk utstyr. Holmium har viktige bruksområder innen magneter, glasslasere, kjernefysisk industri, optiske enheter, lysstoffrør og metalllegeringer.
Fysiske egenskaper til holmiumelement
1. Atomstruktur: Atomstrukturen til holmium er sammensatt av 67 elektroner. I sin elektroniske konfigurasjon er det 2 elektroner i det første laget, 8 elektroner i det andre laget, 18 elektroner i det tredje laget og 29 elektroner i det fjerde laget. Derfor er det to ensomme par elektroner i det ytterste laget.
2. Tetthet og hardhet: Holmiumens tetthet er 8,78 g/cm3, noe som er en relativt høy tetthet. Hardheten er omtrent 5,4 Mohs hardhet.
3. Smeltingspunkt og kokepunkt: Holmiums smeltepunkt er omtrent 1474 grader Celsius og kokepunktet er omtrent 2695 grader Celsius.
4. Magnetisme: Holmium er et metall med god magnetisme. Det viser ferromagnetisme ved lave temperaturer, men mister gradvis magnetismen ved høye temperaturer. Magnetismen til Holmium gjør det viktig i magnetapplikasjoner og i superledningsforskning med høy temperatur.
5. Spektrale egenskaper: Holmium viser åpenbare absorpsjons- og utslippslinjer i det synlige spekteret. Utslippslinjene er hovedsakelig plassert i de grønne og røde spektrale områdene, noe som resulterer i at holmiumforbindelser vanligvis har grønne eller røde farger.
6. Termisk ledningsevne: Holmium har en relativt høy termisk konduktivitet på omtrent 16,2 W/M · Kelvin. Dette gjør Holmium verdifull i noen applikasjoner som krever utmerket varmeledningsevne. Holmium er et metall med høy tetthet, hardhet og magnetisme. Det spiller en viktig rolle i magneter, superledere med høy temperatur, spektroskopi og termisk ledningsevne.
Kjemiske egenskaper til holmium
1. Reaktivitet: Holmium er et relativt stabilt metall som reagerer sakte med de fleste ikke-metalliske elementer og syrer. Den reagerer ikke med luft og vann ved romtemperatur, men når den oppvarmes til høye temperaturer, reagerer den med oksygen i luften for å danne holmiumoksid.
2. Løselighet: Holmium har god løselighet i sure løsninger og kan reagere med konsentrert svovelsyre, salpetersyre og saltsyre for å produsere tilsvarende holmiumsalter.
3. Oksidasjonstilstand: Oksidasjonstilstanden til Holmium er vanligvis +3. Det kan danne en rekke forbindelser, for eksempel oksider (Ho2O3), klorider (HOCL3), sulfater (Ho2 (SO4) 3) osv. I tillegg kan holmium også presentere oksidasjonstilstander som +2, +4 og +5, men disse oksidasjonstilstandene er mindre vanlige.
4. Komplekser: Holmium kan danne en rekke komplekser, hvorav de vanligste er komplekser sentrert på holmium (III) -ioner. Disse kompleksene spiller en viktig rolle i kjemisk analyse, katalysatorer og biokjemisk forskning.
5. Reaktivitet: Holmium viser vanligvis relativt mild reaktivitet i kjemiske reaksjoner. Det kan delta i mange typer kjemiske reaksjoner som oksidasjonsreduksjonsreaksjoner, koordinasjonsreaksjoner og komplekse reaksjoner. Holmium er et relativt stabilt metall, og dets kjemiske egenskaper gjenspeiles hovedsakelig i relativt lav reaktivitet, god løselighet, forskjellige oksidasjonstilstander og dannelse av forskjellige komplekser. Disse egenskapene gjør holmium mye brukt i kjemiske reaksjoner, koordinasjonskjemi og biokjemisk forskning.
Biologiske egenskaper til holmium
De biologiske egenskapene til holmium har blitt relativt lite studert, og informasjonen vi kjenner så langt er begrenset. Følgende er noen av egenskapene til Holmium i organismer:
1. Biooverførbarhet: Holmium er relativt sjelden i naturen, så innholdet i organismer er veldig lavt. Holmium har dårlig biotilgjengelighet, det vil si at organismenes evne til å innta og absorbere holmium er begrenset, noe som er en av grunnene til at funksjonene og effektene av holmium i menneskekroppen ikke er helt forstått.
2. Fysiologisk funksjon: Selv om det er begrenset kunnskap om de fysiologiske funksjonene til holmium, har studier vist at holmium kan være involvert i noen viktige biokjemiske prosesser i menneskekroppen. Vitenskapelige studier har vist at holmium kan være relatert til bein- og muskelhelse, men den spesifikke mekanismen er fremdeles uklar.
3. Toksisitet: På grunn av den lave biotilgjengeligheten har Holmium relativt lav toksisitet for menneskekroppen. I laboratoriedyrundersøkelser kan eksponering for høye konsentrasjoner av holmiumforbindelser forårsake en viss skade på leveren og nyrene, men nåværende forskning på den akutte og kroniske toksisiteten til holmium er relativt begrenset. De biologiske egenskapene til holmium i levende organismer er ennå ikke helt forstått. Nåværende forskning fokuserer på dens mulige fysiologiske funksjoner og toksiske effekter på levende organismer. Med kontinuerlig fremgang av vitenskap og teknologi vil forskning på de biologiske egenskapene til Holmium fortsette å utdype.
Naturlig distribusjon av holmium
Fordelingen av holmium i naturen er veldig sjelden, og det er et av elementene med ekstremt lavt innhold i jordskorpen. Følgende er fordelingen av holmium i naturen:
1. Distribusjon i jordskorpen: Innholdet av holmium i jordskorpen er omtrent 1,3 ppm (deler per million), som er et relativt sjeldent element i jordskorpen. Til tross for det lave innholdet, kan holmium finnes i noen bergarter og malmer, for eksempel malmer som inneholder sjeldne jordelementer.
2. Tilstedeværelse i mineraler: Holmium eksisterer hovedsakelig i malmer i form av oksider, for eksempel holmiumoksid (Ho2O3). Ho2O3 er ensjelden jordoksidmalm som inneholder en høy konsentrasjon av holmium.
3. Sammensetning i naturen: Holmium sameksisterer vanligvis med andre sjeldne jordelementer og en del av lantanidelementene. Det kan eksistere i naturen i form av oksider, sulfater, karbonater osv.
4. Geografisk distribusjonssted: Distribusjonen av holmium er relativt ensartet over hele verden, men produksjonen er veldig begrenset. Noen land har visse holmiummalmressurser, som Kina, Australia, Brasil, etc. Holmium er relativt sjelden i naturen og eksisterer hovedsakelig i form av oksider i malmer. Selv om innholdet er lavt, sameksisterer det sammen med andre sjeldne jordelementer og kan finnes i noen spesifikke geologiske miljøer. På grunn av dens sjeldenhet og distribusjonsbegrensninger er gruvedrift og utnyttelse av holmium relativt vanskelig.
Ekstraksjon og smelting av holmiumelement
Holmium er et sjeldent jordelement, og gruve- og ekstraksjonsprosessen ligner på andre sjeldne jordelementer. Følgende er en detaljert introduksjon til gruve- og ekstraksjonsprosessen til Holmium Element:
1. Å søke etter holmiummalm: Holmium kan finnes i sjeldne jordmalm, og vanlige holmiummalm inkluderer oksidmalm og karbonatmalm. Disse malmene kan eksistere i underjordiske eller åpne mineralforekomster.
2. Knusing og sliping av malm: Etter gruvedrift må holmiummalm knuses og malt i mindre partikler og ytterligere foredlet.
3. Flotasjon: Separasjon av holmiummalm fra andre urenheter ved flotasjonsmetode. I flotasjonsprosessen brukes ofte fortynningsmiddel og skummidler for å lage holmiummalm til å flyte på den flytende overflaten, og deretter utføre fysisk og kjemisk behandling.
4. Hydrering: Etter flotasjon vil holmiummalm gjennomgå hydreringsbehandling for å gjøre den til holmiumsalter. Hydreringsbehandling innebærer vanligvis å reagere malm med fortynnet syreoppløsning for å danne en holmiumsyresaltoppløsning.
5. Nedbør og filtrering: Ved å justere reaksjonsbetingelsene blir holmium i holmiumsyresaltoppløsningen utfelt. Filtrer deretter bunnfallet for å skille det rene holmium bunnfallet.
6. Kalsinering: Holmium utfellinger må gjennomgå kalsineringsbehandling. Denne prosessen innebærer å varme opp holmium bunnfall til en høy temperatur for å transformere det til holmiumoksid.
7. Reduksjon: Holmiumoksid gjennomgår reduksjonsbehandling for å transformere seg til metallisk holmium. Vanligvis brukes reduksjonsmidler (for eksempel hydrogen) for reduksjon under høye temperaturforhold. 8. Raffinering: Det reduserte metallholmiet kan inneholde andre urenheter og må foredles og renses. Raffineringsmetoder inkluderer løsningsmiddelekstraksjon, elektrolyse og kjemisk reduksjon. Etter trinnene ovenfor, høy renhetHolmium metalkan fås. Disse holmiummetaller kan brukes til fremstilling av legeringer, magnetiske materialer, atomenergiindustri og laserenheter. Det er verdt å merke seg at gruve- og utvinningsprosessen til sjeldne jordelementer er relativt kompleks og krever avansert teknologi og utstyr for å oppnå effektiv og rimelig produksjon.
Deteksjonsmetoder for holmiumelement
1. Atomabsorpsjonsspektrometri (AAS): Atomabsorpsjonsspektrometri er en ofte brukt kvantitativ analysemetode som bruker absorpsjonsspektre for spesifikke bølgelengder for å bestemme konsentrasjonen av holmium i en prøve. Den atomiserer prøven som skal testes i en flamme, og måler deretter absorpsjonsintensiteten til holmium i prøven gjennom et spektrometer. Denne metoden er egnet for påvisning av holmium ved høyere konsentrasjoner.
2. Induktivt koblet plasma-optisk emisjonsspektrometri (ICP-OES): Induktiv koblet plasma-optisk emisjonsspektrometri er en meget følsom og selektiv analytisk metode som er mye brukt i multi-elementanalyse. Den atomiserer prøven og danner et plasma for å måle den spesifikke bølgelengden og intensiteten til holmiumutslipp i et spektrometer.
3. Induktivt koblet plasmaspektrometri (ICP-MS): Induktiv koblet plasmassespektrometri er en meget følsom og høyoppløselig analytisk metode som kan brukes til isotopforholdsbestemmelse og sporingselementanalyse. Den atomiserer prøven og danner et plasma for å måle masse-til-ladningsforholdet til holmium i et massespektrometer.
4. Røntgenfluorescensspektrometri (XRF): Røntgenfluorescensspektrometri bruker fluorescensspekteret produsert av prøven etter å ha blitt begeistret av røntgenstråler for å analysere innholdet av elementer. Det kan raskt og ikke-destruktivt bestemme holmiuminnholdet i prøven. Disse metodene er mye brukt i laboratorier og industrifelt for kvantitativ analyse og kvalitetskontroll av holmium. Valg av passende metode avhenger av faktorer som prøvetype, nødvendig deteksjonsgrense og deteksjonsnøyaktighet.
Spesifikk anvendelse av holmium atomabsorpsjonsmetode
I elementmåling har atomabsorpsjonsmetode høy nøyaktighet og følsomhet, og gir et effektivt middel for å studere de kjemiske egenskapene, sammensatt sammensetning og innhold av elementer. Neste, bruker vi atomabsorpsjonsmetode for å måle innholdet av holmium. De spesifikke trinnene er som følger: Forbered prøven som skal måles. Forbered prøven som skal måles til en løsning, som generelt må fordøyes med blandet syre for påfølgende måling. Velg et passende atomabsorpsjonsspektrometer. I henhold til egenskapene til prøven som skal måles og området for holmiuminnhold som skal måles, velger du et passende atomabsorpsjonsspektrometer. Juster parametrene til atomabsorpsjonsspektrometeret. I henhold til elementet som skal måles og instrumentmodellen, justerer du parametrene til atomabsorpsjonsspektrometeret, inkludert lyskilde, forstøver, detektor, etc. Mål absorbansen til holmium. Plasser prøven som skal måles i forstøveren, og avgi lysstråling av en spesifikk bølgelengde gjennom lyskilden. Holmiumelementet som skal måles vil absorbere disse lysstrålingene og produsere overganger på energinivået. Mål absorbansen til holmium gjennom detektoren. Beregn innholdet i Holmium. I henhold til absorbansen og standardkurven beregnes innholdet i holmium. Følgende er de spesifikke parametrene som brukes av et instrument for å måle holmium.
Holmium (HO) Standard: Holmium Oxide (analytisk karakter).
Metode: Vei nøyaktig 1.1455g HO2O3, oppløs i 20 ml 5mol saltsyre, fortynnet til 1L med vann, konsentrasjonen av HO i denne løsningen er 1000μg/ml. Oppbevares i en polyetylenflaske vekk fra lys.
FLAME TYPE: Nitgass oksid-acetylen, rik flamme
Analyseparametere: bølgelengde (nm) 410.4 Spektral båndbredde (nm) 0.2
Filterkoeffisient 0.6 Anbefalt lampestrøm (MA) 6
Negativ høyspenning (V) 384,5
Høyden på forbrenningshodet (mm) 12
Integrasjonstid (er) 3
Lufttrykk og strømning (MP, ml/min) 0,25, 5000
Nitrogen oksydtrykk og strømning (MP, ml/min) 0,22, 5000
Acetylentrykk og strømning (MP, ml/min) 0,1, 4500
Lineær korrelasjonskoeffisient 0.9980
Karakteristisk konsentrasjon (μg/ml) 0,841
Beregningsmetode Kontinuerlig metode Løsning Surhet 0,5%
HCl målt tabell:
Kalibreringskurve:
Interferens: Holmium er delvis ionisert i den lystgassen oksid-acetylenflammen. Tilsetning av kaliumnitrat eller kaliumklorid til en endelig kaliumkonsentrasjon på 2000μg/ml kan hemme ioniseringen av holmium. I faktisk arbeid er det nødvendig å velge en passende målemetode i henhold til de spesifikke behovene til nettstedet. Disse metodene er mye brukt i analyse og påvisning av kadmium i laboratorier og næringer.
Holmium har vist et stort potensial på mange felt med sine unike egenskaper og et bredt spekter av bruksområder. Ved å forstå historien, oppdagelsesprosessen,Betydning og anvendelse av holmium, vi kan bedre forstå viktigheten og verdien av dette magiske elementet. La oss se frem til Holmium å bringe flere overraskelser og gjennombrudd til menneskets samfunn i fremtiden og gi større bidrag til å fremme vitenskapelig og teknologisk fremgang og bærekraftig utvikling.
For mer informasjon eller henvendelse Holmium velkommen tilKontakt oss
Hva & tlf: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Post Time: Nov-13-2024