Element Holmium a bežné detekčné metódy
V periodickej tabuľke chemických prvkov existuje prvok nazývanýholmium, čo je zriedkavý kov. Tento prvok je pevný pri teplote miestnosti a má vysoký bod topenia a bod varu. Toto však nie je najatraktívnejšia časť prvku Holmium. Jeho skutočné kúzlo spočíva v tom, že keď je nadšený, vydáva krásne zelené svetlo. Element Holmium v tomto vzrušenom stave je ako blikajúci zelený drahokam, krásny a tajomný. Ľudia majú relatívne krátku kognitívnu históriu prvku Holmium. V roku 1879 švédsky chemik na Theodor Klebe prvýkrát objavil prvok Holmium a pomenoval ho po svojom rodnom meste. Pri štúdiu nečistého erbiia nezávisle objavil Holmium odstránenímytriaaškrub. Vymenoval hnedú látku Holmiu (latinský názov pre Štokholm) a zelenú látku Thulia. Potom úspešne oddelil dysprosium na oddelenie čistého holmium. V periodickej tabuľke chemických prvkov má Holmium niektoré veľmi jedinečné vlastnosti a použitia. Holmium je prvok vzácnych zemín s veľmi silným magnetizmom, takže sa často používa na výrobu magnetických materiálov. Zároveň má Holmium tiež vysoký index lomu, vďaka čomu je ideálnym materiálom na výrobu optických nástrojov a optických vlákien. Holmium okrem toho hrá dôležitú úlohu aj v oblasti medicíny, energie a ochrany životného prostredia. Vráťme sa dnes do tohto magického prvku so širokou škálou aplikácií - Holmium. Preskúmajte jeho tajomstvá a cítite, že jeho veľký prínos pre ľudskú spoločnosť.
Aplikačné polia prvku Holmium
Holmium je chemický prvok s atómovým počtom 67 a patrí do série lantanidu. Nasleduje podrobný úvod do niektorých aplikačných polí Holmium Element:
1. Holmium Magnet:Holmium má dobré magnetické vlastnosti a je široko používané ako materiál na výrobu magnetov. Najmä vo vysokoteplotnej supravodičnej výskume sa magnety Holmium často používajú ako materiály pre supravoduktory na zvýšenie magnetického poľa supravodičov.
2. Holmium sklo:Holmium môže poskytnúť sklo špeciálne optické vlastnosti a používa sa na výrobu laserov Holmium Glass. Holmium lasery sa bežne používajú v medicíne a priemysle a môžu sa použiť na liečbu očných chorôb, rezaných kovov a iných materiálov atď.
3. Priemysel jadrovej energie:Holmium Holmium Holmium-165 má prierez vysokého zachytávania neutrónov a používa sa na kontrolu toku neutrónov a distribúciu energie jadrových reaktorov.
4. Optické zariadenia: Holmium má tiež niektoré aplikácie v optických zariadeniach, ako sú optické vlnovody, fotodetektory, modulátory atď.
5. Fluorescenčné materiály:Holmium zlúčeniny sa môžu použiť ako fluorescenčné materiály na výrobu fluorescenčných žiaroviek, fluorescenčných displeja a fluorescenčných ukazovateľov.6. Kovové zliatiny:Holmium sa môže pridať do iných kovov, aby sa zliatiny zlepšilo tepelnú stabilitu, odolnosť proti korózii a výkonnosť zvárania kovov. Často sa používa na výrobu motorov lietadiel, automobilových motorov a chemických zariadení. Holmium má dôležité aplikácie v magnetoch, sklenených laseroch, priemysle jadrovej energie, optických zariadení, fluorescenčných materiálov a kovových zliatin.
Fyzikálne vlastnosti prvku holmium
1. Atómová štruktúra: atómová štruktúra Holmium sa skladá zo 67 elektrónov. Vo svojej elektronickej konfigurácii sú v prvej vrstve 2 elektróny, 8 elektrónov v druhej vrstve, 18 elektrónov v tretej vrstve a 29 elektrónov v štvrtej vrstve. Preto sú 2 osamelé páry elektrónov vo vonkajšej vrstve.
2. Hustota a tvrdosť: Hustota holmium je 8,78 g/cm3, čo je relatívne vysoká hustota. Jeho tvrdosť je asi 5,4 MOHS tvrdosť.
3. Bod tavenia a bod varu: bod topenia Holmium je asi 1474 stupňov Celzia a bod varu je asi 2695 stupňov Celzia.
4. Magnetizmus: Holmium je kov s dobrým magnetizmom. Vykazuje feromagnetizmus pri nízkych teplotách, ale postupne stráca svoj magnetizmus pri vysokých teplotách. Vďaka magnetizmu Holmium je dôležitý v aplikáciách magnetu a vo výskume supravodivosti s vysokou teplotou.
5. Spektrálne charakteristiky: Holmium vykazuje zjavné absorpčné a emisné vedenia vo viditeľnom spektre. Jej emisné čiary sa nachádzajú hlavne v zelených a červených spektrálnych rozsahoch, čo vedie k tomu, že zlúčeniny holmium majú obvykle zelené alebo červené farby.
6. Tepelná vodivosť: Holmium má relatívne vysokú tepelnú vodivosť asi 16,2 w/m · kelvin. Vďaka tomu je Holmium cenným v niektorých aplikáciách, ktoré si vyžadujú vynikajúcu tepelnú vodivosť. Holmium je kov s vysokou hustotou, tvrdosťou a magnetizmom. Hrá dôležitú úlohu v magnetoch, vysokoteplotných supravodičoch, spektroskopii a tepelnej vodivosti.
Chemické vlastnosti holmium
1. Reaktivita: Holmium je relatívne stabilný kov, ktorý pomaly reaguje s väčšinou nekovových prvkov a kyselín. Pri teplote miestnosti nereaguje so vzduchom a vodou, ale keď sa zahrieva na vysoké teploty, reaguje s kyslíkom vo vzduchu za vzniku oxidu holmia.
2. Rozpustnosť: Holmium má dobrú rozpustnosť v kyslých roztokoch a môže reagovať s koncentrovanou kyselinou sírovou, kyselinou dusičnou a kyselinou chlorovodíkovou za vzniku zodpovedajúcich holmiumových solí.
3. Oxidačný stav: Oxidačný stav Holmium je zvyčajne +3. Môže tvoriť rôzne zlúčeniny, ako sú oxidy (HO2O3), chloridy (Hocl3), sulfáty (HO2 (SO4) 3), atď. Okrem toho môže Holmium tiež prezentovať oxidačné stavy, ako sú +2, +4 a +5, ale tieto oxidačné stavy sú menej bežné.
4. Komplexy: Holmium môže tvoriť rôzne komplexy, z ktorých najbežnejšie sú komplexy zamerané na ióny Holmium (III). Tieto komplexy hrajú dôležitú úlohu v chemickej analýze, katalyzátoroch a biochemickom výskume.
5. Reaktivita: Holmium zvyčajne vykazuje v chemických reakciách relatívne miernu reaktivitu. Môže sa podieľať na mnohých typoch chemických reakcií, ako sú oxidačné redukčné reakcie, koordinačné reakcie a komplexné reakcie. Holmium je relatívne stabilný kov a jeho chemické vlastnosti sa odrážajú hlavne v relatívne nízkej reaktivite, dobrej rozpustnosti, rôznych oxidačných stavoch a tvorbe rôznych komplexov. Vďaka týmto charakteristikám je Holmium široko používané v chemických reakciách, koordinačnej chémii a biochemickom výskume.
Biologické vlastnosti holmium
Biologické vlastnosti Holmium boli relatívne málo preštudované a informácie, ktoré vieme, sú obmedzené. Nasledujú niektoré z vlastností Holmium v organizmoch:
1. Biologická dostupnosť: Holmium je svojou povahou relatívne zriedkavá, takže jej obsah v organizmoch je veľmi nízky. Holmium má zlú biologickú dostupnosť, to znamená, že schopnosť organizmu požívať a absorbovať holmium je obmedzená, čo je jedným z dôvodov, prečo nie sú úplne pochopené funkcie a účinky holmia v ľudskom tele.
2. Fyziologická funkcia: Aj keď existuje obmedzená znalosť fyziologických funkcií Holmium, štúdie ukázali, že holmium sa môže podieľať na niektorých dôležitých biochemických procesoch v ľudskom tele. Vedecké štúdie ukázali, že holmium môže súvisieť s zdravím kostí a svalov, ale špecifický mechanizmus je stále nejasný.
3. Toxicita: Holmium má kvôli svojej nízkej biologickej dostupnosti relatívne nízku toxicitu pre ľudské telo. V laboratórnych štúdiách na zvieratách môže expozícia vysokým koncentráciám zlúčenín holmium spôsobiť určité poškodenie pečene a obličiek, ale súčasný výskum akútnej a chronickej toxicity holmium je relatívne obmedzený. Biologické vlastnosti holmium v živých organizmoch ešte nie sú úplne pochopené. Súčasný výskum sa zameriava na jeho možné fyziologické funkcie a toxické účinky na živé organizmy. S neustálym rozvojom vedy a techniky sa bude výskum biologických vlastností Holmium naďalej prehlbovať.
Prirodzené rozdelenie holmium
Distribúcia Holmium v prírode je veľmi zriedkavá a je jedným z prvkov s extrémne nízkym obsahom v zemskej kôre. Nasleduje distribúcia Holmium v prírode:
1. Rozdelenie v zemskej kôre: Obsah holmium v zemskej kôre je okolo 13:3 hod. (Časti na milión), čo je relatívne zriedkavý prvok v zemskej kôre. Napriek nízkemu obsahu sa Holmium nachádza v niektorých skalách a rudách, ako sú rudy obsahujúce prvky vzácnych zemín.
2. Prítomnosť v mineráloch: Holmium existuje hlavne v rudoch vo forme oxidov, ako je oxid holmium (HO2O3). HO2O3 je aoxid vzácny zemruda, ktorá obsahuje vysokú koncentráciu holmium.
3. Zloženie v prírode: Holmium zvyčajne koexistuje s inými prvkami vzácnych zemín a časťou prvkov lantanidu. Môže existovať v povahe vo forme oxidov, sulfátov, uhličitanov atď.
4. Geografické umiestnenie distribúcie: Distribúcia Holmium je po celom svete relatívne jednotná, ale jeho výroba je veľmi obmedzená. Niektoré krajiny majú určité zdroje rudy Holmium, ako napríklad Čína, Austrália, Brazília atď. Holmium je svojou povahou relatívne zriedkavá a existuje hlavne vo forme oxidov v rudoch. Aj keď je obsah nízky, koexistuje s inými prvkami vzácnych zemín a možno ho nájsť v niektorých špecifických geologických prostrediach. Vďaka obmedzeniam zriedkavosti a distribúcie je ťažba a využitie holmium relatívne ťažké.
Extrakcia a tavenie prvku Holmium
Holmium je prvok vzácnych zemín a jej proces ťažby a extrakcie je podobný iným prvkom vzácnych zemín. Nasleduje podrobný úvod do procesu ťažby a extrakcie prvku Holmium:
1. Hľadanie rudy Holmium: Holmium sa nachádza v rudoch vzácnych zemín a bežné rudy holmium zahŕňajú oxidové rudy a uhličitanové rudy. Tieto rudy môžu existovať v podzemných alebo otvorených minerálnych ložiskách.
2. Drvenie a brúsenie rudy: Po ťažbe sa musí ruda holmium rozdrviť a uzemniť na menšie častice a ďalej rafinovať.
3. Flotácia: oddelenie rudy Holmium od iných nečistôt metódou flotácie. V procese flotácie sa riedidlo a penové činidlo často používajú na to, aby sa ruda Holmium rudy vznáša na povrchu kvapaliny a potom vykonáva fyzikálne a chemické ošetrenie.
4. Hydratácia: Po flotácii sa ruda Holmium podstúpi hydratačné ošetrenie, aby sa zmenila na holmium solí. Hydratačné ošetrenie zvyčajne zahŕňa reagovanie rudy zriedením kyselinovým roztokom za vzniku roztoku soli kyseliny holmium.
5. Zrážanie a filtrácia: Upravením reakčných podmienok sa zráža holmia v roztoku soli kyseliny holmium. Potom filtrujte zrazeninu, aby ste oddelili čistú zrazeninu Holmium.
6. Kalcinácia: Precipitáty Holmium musia podstúpiť ošetrenie kalcinácie. Tento proces zahŕňa zahrievanie zrážania Holmium na vysokú teplotu, aby sa jeho transformoval na oxid holmia.
7. Redukcia: Oxid holmium podlieha redukčnej liečbe na transformáciu na kovový holmium. Zvyčajne sa redukčné činidlá (ako napríklad vodík) používajú na zníženie za podmienok vysokej teploty. 8. Rafinácia: Znížený kovový holmium môže obsahovať ďalšie nečistoty a je potrebné ich vylepšiť a vyčistiť. Metódy rafinácie zahŕňajú extrakciu rozpúšťadla, elektrolýzu a chemickú redukciu. Po vyššie uvedených krokoch, vysoká bezpečnosťholmium kovje možné získať. Tieto kovy Holmium sa môžu použiť na prípravu zliatin, magnetických materiálov, priemyslu jadrovej energie a laserových zariadení. Je potrebné poznamenať, že proces ťažby a extrakcie prvkov vzácnych zemín je relatívne zložitý a vyžaduje pokročilú technológiu a vybavenie na dosiahnutie efektívnej a lacnej výroby.
Detekčné metódy prvku holmia
1. Atómová absorpčná spektrometria (AAS): Atómová absorpčná spektrometria je bežne používaná metóda kvantitatívnej analýzy, ktorá používa absorpčné spektrá špecifických vlnových dĺžok na stanovenie koncentrácie Holmium vo vzorke. Atomizuje vzorku, ktorá sa má testovať v plameni, a potom meria absorpčnú intenzitu holmium vo vzorke prostredníctvom spektrometra. Táto metóda je vhodná na detekciu holmium pri vyšších koncentráciách.
2. Induktívne spojená plazmatická optická emisná spektrometria (ICP-OES): Indukčne spojená optická emisná spektrometria v plazme je vysoko citlivá a selektívna analytická metóda, ktorá sa široko používa v analýze viacerých prvkov. Atomizuje vzorku a tvorí plazmu na meranie špecifickej vlnovej dĺžky a intenzity emisie holmium v spektrometri.
3. Indukčne spojená plazmatická hmotnostná spektrometria (ICP-MS): Indukčne spojená plazmatická hmotnostná spektrometria je vysoko citlivá a analytická metóda s vysokým rozlíšením, ktorá sa môže použiť na stanovenie pomeru pomeru izotopov a analýzu stopových prvkov. Atomizuje vzorku a tvorí plazmu na meranie pomeru hmotnosti k nabíjaniu holmium v hmotnostnom spektrometri.
4. Rôntgenová fluorescenčná spektrometria (XRF): Rôntgenová fluorescenčná spektrometria používa fluorescenčné spektrum produkované vzorkou po excitovaní röntgenovými lúčmi na analýzu obsahu prvkov. Môže rýchlo a nedeštruktívne určiť obsah holmium vo vzorke. Tieto metódy sa široko používajú v laboratóriách a priemyselných oblastiach na kvantitatívnu analýzu a kontrolu kvality holmium. Výber príslušnej metódy závisí od faktorov, ako je typ vzorky, požadovaný detekčný limit a presnosť detekcie.
Špecifická aplikácia metódy absorpčnej atómovej absorpcie Holmium
Pri meraní prvkov má metóda atómovej absorpcie vysokú presnosť a citlivosť a poskytuje účinný prostriedok na štúdium chemických vlastností, zloženého zloženia a obsahu prvkov.Next, používame metódu atómovej absorpcie na meranie obsahu holmia. Konkrétne kroky sú nasledujúce: Pripravte vzorku, ktorá sa má merať. Pripravte vzorku, ktorá sa má merať do roztoku, ktorý sa vo všeobecnosti musí tráviť zmiešanou kyselinou na následné meranie. Vyberte vhodný atómový absorpčný spektrometer. Podľa vlastností, ktorá sa má merať, a rozsahu obsahu holmium, ktorý sa má merať, vyberte vhodný atómový absorpčný spektrometer. Upravte parametre atómového absorpčného spektrometra. Podľa prvku, ktorý sa má merať, a modelu prístroja, upravte parametre atómového absorpčného spektrometra vrátane zdroja svetla, atomizátora, detektora atď. Zmerajte absorbanciu holmium. Umiestnite vzorku, ktorá sa má merať do rozprašovača, a emitujte žiarenie svetla špecifickej vlnovej dĺžky cez zdroj svetla. Prvok Holmium, ktorý sa má merať, absorbuje tieto svetlo žiarenia a spôsobí prechody na úrovni energie. Zmerajte absorbanciu holmium detektorom. Vypočítajte obsah Holmium. Podľa absorbancie a štandardnej krivky sa vypočíta obsah Holmium. Nasledujú špecifické parametre používané v prístroji na meranie holmium.
Štandard Holmium (HO): oxid holmium (analytický stupeň).
Metóda: Presne vážte 1,1455G HO2O3, rozpustite sa v 20 ml 5 -mol kyseliny chlorovodíkovej, zriedená na 1L vodou, koncentrácia HO v tomto roztoku je 1000 μg/ml. Uložte do fľaše polyetylénu preč od svetla.
Typ plameňa: oxid-acetylén dusný, bohatý plameň
Parametre analýzy: vlnová dĺžka (NM) 410.4 spektrálna šírka pásma (NM) 0.2
Koeficient filtra 0,6 Odporúčaný prúd žiarovky (MA) 6
Záporné vysoké napätie (V) 384,5
Výška hlavy spaľovania (mm) 12
Čas integrácie 3
Tlak a prietok vzduchu (MP, ml/min) 0,25, 5000
Tlak a prietok oxidu dusného (MP, ml/min) 0,22, 5000
Tlak a prietok acetylénu (MP, ml/min) 0,1, 4500
Lineárny korelačný koeficient 0,9980
Charakteristická koncentrácia (μg/ml) 0,841
Výpočtová metóda Kyslosť kontinuálnej metódy kyslosť 0,5%
HCl meraná tabuľka:
Kalibračná krivka:
Interferencia: Holmium je čiastočne ionizované v plameňoch oxid-acetylénu dusného oxidu. Pridanie dusičnanu draselného alebo chloridu draselného do konečnej koncentrácie draslíka 2000 μg/ml môže inhibovať ionizáciu holmium. V skutočnej práci je potrebné vybrať vhodnú metódu merania podľa konkrétnych potrieb lokality. Tieto metódy sa široko používajú pri analýze a detekcii kadmia v laboratóriách a odvetviach.
Holmium preukázalo veľký potenciál v mnohých oblastiach s jedinečnými vlastnosťami a širokou škálou použitia. Pochopením histórie, procesu objavovania,Dôležitosť a uplatňovanie Holmium, dokážeme lepšie porozumieť dôležitosti a hodnote tohto magického prvku. Tešíme sa na to, že Holmium v budúcnosti prinesie viac prekvapení a prielomov do ľudskej spoločnosti a prispeje k podpore vedeckého a technologického pokroku a trvalo udržateľného rozvoja.
Viac informácií alebo dopyt Holmium Vitajte vKontaktujte nás
Whats & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Čas príspevku: november 13-2024