Holmijevi element in skupne metode odkrivanja
V periodični tabeli kemijskih elementov je element, imenovanHolmium, ki je redka kovina. Ta element je trden pri sobni temperaturi in ima visoko tališče in vrelišče. Vendar to ni najbolj privlačen del elementa Holmium. Njegov pravi čar je v tem, da ko je navdušen, oddaja čudovito zeleno luč. Element Holmium v tem vznemirjenem stanju je kot utripajoč zeleni dragulj, lep in skrivnosten. Ljudje imajo razmeroma kratko kognitivno zgodovino holmijskega elementa. V letu 1879 je švedski kemik na Theodor Klebe prvič odkril element Holmium in ga poimenoval po rodnem kraju. Med študijem nečistega erbija je neodvisno odkril Holmium z odstranitvijoyttriuminSkandij. Poimenoval je rjavo snov Holmia (latinsko ime za Stockholm) in zeleno snov Thulia. Nato je uspešno ločil disprozija, da loči čisti holmij. V periodični tabeli kemijskih elementov ima Holmium nekaj zelo edinstvenih lastnosti in uporabe. Holmium je redek zemeljski element z zelo močnim magnetizmom, zato se pogosto uporablja za izdelavo magnetnih materialov. Hkrati ima Holmium tudi visok indeks loma, zaradi česar je idealen material za izdelavo optičnih instrumentov in optičnih vlaken. Poleg tega ima Holmium pomembno vlogo tudi na področju medicine, energije in varstva okolja. Danes pojdimo v ta čarobni element s široko paleto aplikacij - Holmium. Raziščite njegove skrivnosti in občutite njegov velik prispevek k človeški družbi.
Aplikacijska polja holmijskega elementa
Holmium je kemični element z atomsko številko 67 in spada v serijo lantanida. Sledi podroben uvod v nekatera aplikacijska polja elementa Holmium:
1. Holmium magnet:Holmium ima dobre magnetne lastnosti in se pogosto uporablja kot material za izdelavo magnetov. Zlasti v visokotemperaturnih raziskavah superprevodnosti se Holmium magneti pogosto uporabljajo kot materiali za superprevodnike za izboljšanje magnetnega polja superprevodnikov.
2. Holmium steklo:Holmij lahko daje steklene posebne optične lastnosti in se uporablja za izdelavo laserjev iz steklenih holmijev. Holmijevi laserji se pogosto uporabljajo v medicini in industriji in se lahko uporabljajo za zdravljenje očesnih bolezni, rezanje kovin in drugih materialov itd.
3. Industrija jedrske energije:Holmijev izotop Holmium-165 ima visok presek zajema nevtronov in se uporablja za nadzor nevtronskega toka in porazdelitve moči jedrskih reaktorjev.
4. Optične naprave: Holmium ima tudi nekaj aplikacij v optičnih napravah, kot so optični valovodi, fotodetektorji, modulatorji itd. V komunikacijah z optičnimi vlakni.
5. Fluorescentni materiali:Holmijeve spojine se lahko uporabljajo kot fluorescentni materiali za izdelavo fluorescentnih svetilk, fluorescentnih zaslonov in fluorescentnih indikatorjev.6. kovinske zlitine:Holmium lahko dodate drugim kovinam, da se zlitine izboljšajo za izboljšanje toplotne stabilnosti, korozijske odpornosti in varjenja kovine. Pogosto se uporablja za izdelavo letalskih motorjev, avtomobilskih motorjev in kemične opreme. Holmium ima pomembne uporabe v magnetih, steklenih laserjih, industriji jedrske energije, optičnih naprav, fluorescentnih materialih in kovinskih zlitinah.
Fizikalne lastnosti holmijskega elementa
1. Atomska struktura: Atomska struktura holmija je sestavljena iz 67 elektronov. V svoji elektronski konfiguraciji sta v prvi plasti 2 elektrona, 8 elektronov v drugi plasti, 18 elektronov v tretji plasti in 29 elektronov v četrti plasti. Zato sta v skrajni plasti 2 osamljeni pari elektronov.
2. Gostota in trdota: gostota Holmija je 8,78 g/cm3, kar je razmeroma visoka gostota. Njegova trdota je približno 5,4 MOHS trdota.
3. Tališče in vrelišča: Tališča Holmija je približno 1474 stopinj Celzija, vrelišča pa približno 2695 stopinj Celzija.
4. Magnetizem: Holmium je kovina z dobrim magnetizmom. Prikazuje feromagnetizem pri nizkih temperaturah, vendar postopoma izgubi svoj magnetizem pri visokih temperaturah. Magnetizem Holmija je pomemben pri uporabi magnetov in v visokotemperaturnih raziskavah superprevodnosti.
5. Spektralne značilnosti: Holmium kaže očitne absorpcijske in emisijske črte v vidnem spektru. Njegove emisijske linije so predvsem v zelenem in rdečem spektralnem območju, kar ima za posledico holmijeve spojine, ki imajo običajno zelene ali rdeče barve.
6. Termična prevodnost: Holmium ima razmeroma visoko toplotno prevodnost približno 16,2 w/m · Kelvina. Zaradi tega je Holmij dragocen v nekaterih aplikacijah, ki zahtevajo odlično toplotno prevodnost. Holmium je kovina z visoko gostoto, trdoto in magnetizmom. Ima pomembno vlogo pri magnetih, visokotemperaturnih superprevodnikih, spektroskopiji in toplotni prevodnosti.
Kemične lastnosti Holmija
1. Reaktivnost: Holmium je razmeroma stabilna kovina, ki počasi reagira z večino neobdelanih elementov in kislin. Ne reagira z zrakom in vodo pri sobni temperaturi, ampak ko se segreje na visoke temperature, reagira s kisikom v zraku, da tvori holmijev oksid.
2. Topnost: Holmium ima dobro topnost v kislih raztopinah in lahko reagira s koncentrirano žveplovo kislino, dušikovo kislino in klorovodikovo kislino, da nastane ustrezne holmijeve soli.
3. Oksidacijsko stanje: Oksidacijsko stanje holmija je običajno +3. Lahko tvori različne spojine, kot so oksidi (HO2O3), kloridi (HOCL3), sulfati (HO2 (SO4) 3) itd. Poleg tega lahko Holmij predstavi tudi stanja oksidacije, kot so +2, +4 in +5, vendar so ta stanja oksidacije manj pogosta.
4. kompleksi: Holmium lahko tvori različne komplekse, od katerih so najpogostejši kompleksi, osredotočeni na holmij (III) ione. Ti kompleksi igrajo pomembno vlogo pri kemijskih analizah, katalizatorjih in biokemijskih raziskavah.
5. Reaktivnost: Holmium ima ponavadi relativno blago reaktivnost v kemičnih reakcijah. Lahko sodeluje v številnih vrstah kemijskih reakcij, kot so reakcije oksidacije-redukcije, koordinacijske reakcije in zapletene reakcije. Holmij je razmeroma stabilna kovina, njegove kemijske lastnosti pa se odražajo predvsem v razmeroma nizki reaktivnosti, dobri topnosti, različnih oksidacijskih stanjih in nastajanju različnih kompleksov. Te značilnosti omogočajo, da se Holmije široko uporablja v kemijskih reakcijah, koordinacijski kemiji in biokemijskih raziskavah.
Biološke lastnosti Holmija
Biološke lastnosti Holmija so bile razmeroma malo preučene, informacije, ki jih do zdaj poznamo, pa so omejene. Sledijo nekatere lastnosti Holmija v organizmih:
1. biološka uporabnost: Holmium je po naravi razmeroma redek, zato je njegova vsebina v organizmih zelo nizka. Holmium ima slabo biološko uporabnost, to je sposobnost organizma, da zaužije in absorbira Holmium, kar je eden od razlogov, da funkcije in učinki Holmija v človeškem telesu niso popolnoma razumljeni.
2. Fiziološka funkcija: Čeprav je o fizioloških funkcijah Holmija omejeno znanje, so študije pokazale, da je Holmium lahko vključen v nekatere pomembne biokemične procese v človeškem telesu. Znanstvene študije so pokazale, da je Holmium lahko povezan z zdravjem kosti in mišic, vendar specifični mehanizem še vedno ni jasen.
3. Toksičnost: Holmij ima zaradi nizke biološke uporabnosti relativno nizko strupenost za človeško telo. V laboratorijskih študijah na živalih lahko izpostavljenost visokim koncentracijam holmijevih spojin povzroči poškodbe jeter in ledvic, vendar so trenutne raziskave o akutni in kronični strupenosti Holmija razmeroma omejene. Biološke lastnosti Holmija v živih organizmih še niso popolnoma razumljive. Trenutne raziskave se osredotočajo na njegove možne fiziološke funkcije in strupene učinke na žive organizme. Z nenehnim napredkom znanosti in tehnologije se bodo raziskave o bioloških lastnostih Holmija še naprej poglabljale.
Naravna porazdelitev Holmija
Porazdelitev holmija v naravi je zelo redka in je eden izmed elementov z izjemno nizko vsebnostjo v Zemljini skorji. Sledi porazdelitev holmija v naravi:
1. Porazdelitev v zemeljski skorji: vsebnost Holmija v Zemljini skorji je približno 1,3ppm (deli na milijon), kar je razmeroma redek element v Zemljini skorji. Kljub nizki vsebnosti je Holmium mogoče najti v nekaterih kamninah in rudah, kot so rude, ki vsebujejo redke zemeljske elemente.
2HO2O3). Ho2o3 je aredki zemeljski oksidruda, ki vsebuje visoko koncentracijo holmija.
3. Sestava v naravi: Holmium običajno obstaja z drugimi redkimi zemeljskimi elementi in del lantanidnih elementov. V naravi lahko obstaja v obliki oksidov, sulfatov, karbonatov itd.
4. Geografska lega distribucije: Porazdelitev Holmija je po vsem svetu razmeroma enakomerna, vendar je njegova proizvodnja zelo omejena. Nekatere države imajo določene vire holmijeve rude, kot so Kitajska, Avstralija, Brazilija itd. Holmij je po naravi razmeroma redek in v glavnem obstaja v obliki oksidov v rudah. Čeprav je vsebina nizka, sobiva z drugimi redkimi zemeljskimi elementi in jo je mogoče najti v nekaterih specifičnih geoloških okoljih. Zaradi svoje redkosti in omejitve porazdelitve je rudarjenje in uporaba Holmija razmeroma težka.
Ekstrakcija in taljenje holmijevega elementa
Holmij je redek zemeljski element, njegov proces rudarjenja in ekstrakcije pa je podoben drugim redkim zemeljskim elementom. Sledi podroben uvod v postopek rudarjenja in ekstrakcije elementa Holmium:
1. Iskanje holmijeve rude: Holmium najdemo v redkih zemeljskih rudah, navadne holmijeve rude pa vključujejo oksidne rude in karbonatne rude. Te rude lahko obstajajo v podzemnih ali odprtih mineralnih nahajališčih.
2. drobljenje in brušenje rude: Po rudarjenju je treba Holmijevo rudo zdrobiti in zmleti v manjše delce in še bolj izpopolnjevati.
3. Flotacija: ločitev holmijeve rude od drugih nečistoč po metodi flotacije. V postopku flotacije se razredčijo in penasto sredstva pogosto uporabljajo za to, da holmijeva ruda plava na tekoči površini, nato pa izvajajo fizično in kemično obdelavo.
4. Hidracija: Po flotaciji bo Holmijeva ruda opravila hidracijsko zdravljenje, da jo bo spremenila v holmijeve soli. Hidracijska obdelava običajno vključuje reakcijo rude z razredčeno kislinsko raztopino, da tvori raztopino holmijeve kisline.
5. Padavine in filtracija: S prilagajanjem reakcijskih pogojev se oborimo holmij v raztopini soli holmijeve kisline. Nato oborino filtrirajte, da ločite čiste oborine Holmium.
6. Kalcinacija: Holmium oboritve morajo opraviti zdravljenje kalcinacije. Ta postopek vključuje segrevanje oborine v holmiju na visoko temperaturo, da ga pretvori v holmijev oksid.
7. Zmanjšanje: Holmijevi oksid je doživel redukcijsko zdravljenje, da se preoblikuje v kovinski holmi. Običajno se za zmanjšanje v visokih temperaturnih pogojih uporabljajo reducirajoča sredstva (kot je vodik). 8. Rafiniranje: Zmanjšana kovinska holmija lahko vsebuje druge nečistoče in jih je treba izpopolniti in očistiti. Metode rafiniranja vključujejo ekstrakcijo topila, elektrolizo in zmanjšanje kemikalij. Po zgornjih korakih, visoka čistostiHolmium Metallahko dobimo. Te holmijeve kovine se lahko uporabljajo za pripravo zlitin, magnetnih materialov, industrije jedrske energije in laserskih naprav. Omeniti velja, da je postopek rudarjenja in ekstrakcije redkih zemeljskih elementov razmeroma zapleten in zahteva napredno tehnologijo in opremo za doseganje učinkovite in poceni proizvodnje.
Metode odkrivanja elementa holmija
1. Atomska absorpcijska spektrometrija (AAS): Atomska absorpcijska spektrometrija je pogosto uporabljena metoda kvantitativne analize, ki uporablja absorpcijske spektre specifičnih valovnih dolžin za določitev koncentracije holmija v vzorcu. Atomizira vzorec, ki ga je treba preizkusiti v plamenu, in nato meri absorpcijsko intenzivnost holmija v vzorcu skozi spektrometer. Ta metoda je primerna za odkrivanje holmija pri višjih koncentracijah.
2. Induktivno povezana spektrometrija optične emisije v plazmi (ICP-OES): induktivno povezana spektrometrija optične emisije v plazmi je zelo občutljiva in selektivna analitična metoda, ki se široko uporablja pri več-elementni analizi. Atomizira vzorec in tvori plazmo za merjenje specifične valovne dolžine in intenzivnosti emisije holmija v spektrometru.
3. Induktivno povezana masna spektrometrija plazme (ICP-MS): induktivno povezana masna spektrometrija plazme je zelo občutljiva in visoko ločljiva analitična metoda, ki jo je mogoče uporabiti za določanje razmerja izotopov in analizo elementov sledov. Atomizira vzorec in tvori plazmo za merjenje razmerja med masom in nabojem Holmija v masnem spektrometru.
4. rentgenska fluorescenčna spektrometrija (XRF): rentgenska fluorescenčna spektrometrija uporablja fluorescenčni spekter, ki ga vzorec proizvede, potem ko ga vzbujajo rentgenski žarki za analizo vsebnosti elementov. Hitro in nedestruktivno lahko določi vsebnost holmija v vzorcu. Te metode se pogosto uporabljajo v laboratorijih in industrijskih poljih za kvantitativno analizo in nadzor kakovosti Holmija. Izbira ustrezne metode je odvisna od dejavnikov, kot so vrsta vzorca, zahtevana meja zaznavanja in natančnost zaznavanja.
Specifična uporaba metode atomske absorpcije holmium
Pri merjenju elementov ima metoda atomske absorpcije visoko natančnost in občutljivost ter zagotavlja učinkovito sredstvo za preučevanje kemijskih lastnosti, sestavo spojine in vsebnost elementov. Next uporabljamo metodo atomske absorpcije za merjenje vsebnosti holmija. Specifični koraki so naslednji: pripravite vzorec, ki ga je treba izmeriti. Pripravite vzorec, ki ga je treba izmeriti v raztopino, ki jo je na splošno prebaviti z mešano kislino za nadaljnje merjenje. Izberite ustrezen atomski absorpcijski spektrometer. Glede na lastnosti vzorca, ki ga je treba izmeriti, in območje vsebnosti holmija, ki jo je treba izmeriti, izberite ustrezen atomski absorpcijski spektrometer. Prilagodite parametre atomskega absorpcijskega spektrometra. Glede na element, ki ga je treba izmeriti, in model instrumenta, prilagodite parametre atomskega absorpcijskega spektrometra, vključno z virom svetlobe, atomizerjem, detektorjem itd. Izmerite absorbanco Holmija. Postavite vzorec, ki ga je treba meriti v atomizer, in oddajate svetlobno sevanje določene valovne dolžine skozi vir svetlobe. Element Holmium, ki ga je treba izmeriti, bo absorbiral ta svetlobna sevanja in povzročil prehode na ravni energije. Izmerite absorbanco Holmija skozi detektor. Izračunajte vsebnost Holmija. Glede na absorbanco in standardno krivuljo se izračuna vsebnost Holmija. Sledijo specifični parametri, ki jih instrument uporablja za merjenje holmija.
Holmium (HO) Standard: Holmium oksid (analitična ocena).
Metoda: Natančno tehtamo 1.1455G HO2O3, raztopimo v 20 ml 5moleno klorovodikovo kislino, razredčeno do 1L z vodo, koncentracija HO v tej raztopini je 1000 μg/ml. Shranjujte v steklenici iz polietilena stran od svetlobe.
Vrsta plamena: dušikov oksid-acetilen, bogat plamen
Parametri analize: valovna dolžina (NM) 410,4 Spektralna pasovna širina (NM) 0,2
Filter koeficient 0,6 Priporočeni tok svetilke (MA) 6
Negativna visoka napetost (v) 384.5
Višina glave zgorevanja (mm) 12
Čas integracije 3
Zračni tlak in pretok (MP, ml/min) 0,25, 5000
Tlak in pretok dušikovega oksida (MP, ml/min) 0,22, 5000
Acetilen tlak in pretok (MP, ml/min) 0,1, 4500
Linearni koeficient korelacije 0,9980
Karakteristična koncentracija (μg/ml) 0,841
Metoda izračuna neprekinjena metoda raztopina kislost 0,5%
HCL izmerjena tabela:
Kalibracijska krivulja:
Motnje: Holmium je delno ioniziran v dušikovem oksidno-acetilenskem plamenu. Dodajanje kalijevega nitrata ali kalijevega klorida v končno koncentracijo kalija 2000 μg/ml lahko zavira ionizacijo holmija. V dejanskem delu je treba izbrati ustrezno metodo merjenja glede na posebne potrebe spletnega mesta. Te metode se pogosto uporabljajo pri analizi in odkrivanju kadmija v laboratorijih in industrijah.
Holmium je na številnih področjih pokazal velik potencial s svojimi edinstvenimi lastnostmi in široko paleto uporabe. Z razumevanjem zgodovine, procesa odkritja,Pomen in uporaba Holmija, lahko bolje razumemo pomen in vrednost tega čarobnega elementa. Veselimo se, da bo Holmium v prihodnosti prinesel več presenečenj in prebojev človeški družbi ter več prispeval k spodbujanju znanstvenega in tehnološkega napredka in trajnostnega razvoja.
Za več informacij ali poizvedbe holmij dobrodošlikontaktirajte nas
Whats & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Čas objave: november-13-2024