Elementi Holmium dhe metodat e zakonshme të zbulimit
Në tabelën periodike të elementeve kimikë, ka një element të quajturholmium, që është një metal i rrallë. Ky element është i fortë në temperaturën e dhomës dhe ka një pikë të lartë shkrirjeje dhe pikë vlimi. Sidoqoftë, kjo nuk është pjesa më tërheqëse e elementit Holmium. Sharmi i saj i vërtetë qëndron në faktin se kur është i ngazëllyer, ajo lëshon një dritë të bukur jeshile. Elementi Holmium në këtë gjendje të ngacmuar është si një perlë e gjelbër e ndezur, e bukur dhe misterioze. Njerëzit kanë një histori njohëse relativisht të shkurtër të elementit Holmium.Në 1879, kimist suedez për Theodor Klebe zbuloi për herë të parë elementin Holmium dhe e emëroi atë pas vendlindjes së tij. Ndërsa studioi erbium të papastër, ai zbuloi në mënyrë të pavarur Holmiumin duke hequryttriumdheskandium. Ai e quajti substancën kafe Holmia (emri latin për Stokholm) dhe substancën e gjelbër Thulia. Ai më pas e ndau me sukses dysprosium për të ndarë Holmium të pastër. Në tabelën periodike të elementeve kimike, Holmium ka disa veti dhe përdorime shumë unike. Holmium është një element i rrallë i tokës me magnetizëm shumë të fortë, kështu që shpesh përdoret për të bërë materiale magnetike. Në të njëjtën kohë, Holmium gjithashtu ka një indeks të lartë refraktiv, duke e bërë atë një material ideal për të bërë instrumente optike dhe fibra optike. Për më tepër, Holmium gjithashtu luan një rol të rëndësishëm në fushat e mjekësisë, energjisë dhe mbrojtjes së mjedisit. Sot, le të ecim në këtë element magjik me një gamë të gjerë aplikimesh - Holmium. Eksploroni misteret e tij dhe ndjeni kontributin e saj të madh për shoqërinë njerëzore.
Fushat e aplikimit të elementit holmium
Holmium është një element kimik me një numër atomik prej 67 dhe i përket serisë Lanthanide. Më poshtë është një hyrje e hollësishme në disa fusha aplikimi të elementit Holmium:
1. Holmium Magnet:Holmium ka veti të mira magnetike dhe përdoret gjerësisht si një material për të bërë magnet. Sidomos në hulumtimin e superpërçueshmërisë me temperaturë të lartë, magnet Holmium shpesh përdoren si materiale për superpërçuesit për të përmirësuar fushën magnetike të superpërçuesve.
2. Holmium Glass:Holmium mund të japë veti optike të veçanta qelqi dhe përdoret për të bërë lazer xhami Holmium. Lazerët Holmium përdoren gjerësisht në mjekësi dhe industri, dhe mund të përdoren për të trajtuar sëmundjet e syve, metale të prera dhe materiale të tjera, etj.
3. Industria e energjisë bërthamore:Izotopi i Holmiumit Holmium-165 ka një seksion të lartë të kapjes së neutronit dhe përdoret për të kontrolluar fluksin e neutronit dhe shpërndarjen e energjisë së reaktorëve bërthamorë.
4. Pajisje optike: Holmium gjithashtu ka disa aplikime në pajisjet optike, të tilla si shiritat optikë, fotodetektorët, moduluesit, etj në komunikimet e fibrave optike.
5. Materialet fluoreshente:Përbërjet Holmium mund të përdoren si materiale fluoreshente për të prodhuar llamba fluoreshente, ekrane fluoreshente dhe tregues fluoreshente.6. Lidhjet metalike:Holmium mund të shtohet në metale të tjera për të bërë lidhjet për të përmirësuar stabilitetin termik, rezistencën ndaj korrozionit dhe performancën e saldimit të metaleve. Shpesh përdoret për prodhimin e motorëve të avionëve, motorëve të automobilave dhe pajisjeve kimike. Holmium ka aplikime të rëndësishme në magnet, lazer qelqi, industri të energjisë bërthamore, pajisje optike, materiale fluoreshente dhe lidhjeve metalike.
Karakteristikat fizike të elementit holmium
1. Struktura atomike: Struktura atomike e Holmiumit është e përbërë nga 67 elektrone. Në konfigurimin e tij elektronik, ekzistojnë 2 elektrone në shtresën e parë, 8 elektrone në shtresën e dytë, 18 elektrone në shtresën e tretë dhe 29 elektrone në shtresën e katërt. Prandaj, ekzistojnë 2 çifte të vetme elektronesh në shtresën më të jashtme.
2. Dendësia dhe ngurtësia: Dendësia e holmiumit është 8.78 g/cm3, që është një densitet relativisht i lartë. Ngurtësia e saj është rreth 5.4 ngurtësi e Mohs.
3. Pika e shkrirjes dhe pika e vlimit: Pika e shkrirjes së Holmiumit është rreth 1474 gradë Celsius dhe pika e vlimit është rreth 2695 gradë Celsius.
4. Magnetizmi: Holmiumi është një metal me magnetizëm të mirë. Ajo tregon feromagnetizmin në temperatura të ulëta, por gradualisht humbet magnetizmin e tij në temperatura të larta. Magnetizmi i holmiumit e bën atë të rëndësishëm në aplikimet e magnetit dhe në hulumtimin e superpërçueshmërisë me temperaturë të lartë.
5. Karakteristikat spektrale: Holmiumi tregon linja të dukshme thithjeje dhe emetimi në spektrin e dukshëm. Linjat e tij të emetimit janë të vendosura kryesisht në vargun spektral të gjelbër dhe të kuq, duke rezultuar në komponime holmium që zakonisht kanë ngjyra të gjelbërta ose të kuqe.
6. Përçueshmëria termike: Holmium ka një përçueshmëri termike relativisht të lartë prej rreth 16.2 w/m · Kelvin. Kjo e bën Holmium të vlefshëm në disa aplikacione që kërkojnë përçueshmëri të shkëlqyeshme termike. Holmium është një metal me densitet të lartë, ngurtësi dhe magnetizëm. Ajo luan një rol të rëndësishëm në magnet, superpërçues të temperaturës së lartë, spektroskopi dhe përçueshmëri termike.
Vetitë kimike të holmiumit
1. Reaktiviteti: Holmiumi është një metal relativisht i qëndrueshëm që reagon ngadalë me shumicën e elementeve dhe acideve jo metalike. Nuk reagon me ajrin dhe ujin në temperaturën e dhomës, por kur nxehet në temperatura të larta, reagon me oksigjen në ajër për të formuar oksidin e Holmiumit.
2. Tretësira: Holmiumi ka tretshmëri të mirë në zgjidhjet acidike dhe mund të reagojë me acid sulfurik të përqendruar, acid nitrik dhe acid klorhidrik për të prodhuar kripëra përkatëse të holmiumit.
3. Gjendja e oksidimit: Gjendja e oksidimit të holmiumit është zakonisht +3. Mund të formojë një shumëllojshmëri të komponimeve, siç janë oksidet (HO2O3), kloridet (Hocl3), sulfate (HO2 (SO4) 3), etj. Përveç kësaj, holmiumi gjithashtu mund të paraqesë gjendje oksidimi siç janë +2, +4 dhe +5, por këto gjendje oksidimi janë më pak të zakonshme.
4. Komplekset: Holmiumi mund të formojë një larmi kompleksesh, më të zakonshmet prej të cilave janë komplekse të përqendruara në jonet Holmium (III). Këto komplekse luajnë një rol të rëndësishëm në analizën kimike, katalizatorët dhe hulumtimet biokimike.
5. Reaktiviteti: Holmiumi zakonisht shfaq reaktivitet relativisht të butë në reaksionet kimike. Mund të marrë pjesë në shumë lloje të reaksioneve kimike siç janë reaksionet e zvogëlimit të oksidimit, reaksionet e koordinimit dhe reaksionet komplekse. Holmium është një metal relativisht i qëndrueshëm, dhe vetitë e tij kimike reflektohen kryesisht në reaktivitet relativisht të ulët, tretshmëri të mirë, gjendje të ndryshme oksidimi dhe formimin e komplekseve të ndryshme. Këto karakteristika e bëjnë Holmiumin të përdorura gjerësisht në reaksionet kimike, kiminë e koordinimit dhe hulumtimin biokimik.
Vetitë biologjike të holmiumit
Karakteristikat biologjike të Holmiumit janë studiuar relativisht pak, dhe informacioni që dimë deri më tani është i kufizuar. Më poshtë janë disa nga vetitë e Holmiumit në organizmat:
1. Bio -disponueshmëria: Holmiumi është relativisht i rrallë në natyrë, kështu që përmbajtja e tij në organizma është shumë e ulët. Holmium ka biodisponilibilitet të dobët, domethënë aftësia e organizmit për të gllabëruar dhe thithur Holmium është i kufizuar, që është një nga arsyet pse funksionet dhe efektet e holmiumit në trupin e njeriut nuk janë kuptuar plotësisht.
2. Funksioni fiziologjik: Megjithëse ka njohuri të kufizuara për funksionet fiziologjike të holmiumit, studimet kanë treguar që holmiumi mund të përfshihet në disa procese të rëndësishme biokimike në trupin e njeriut. Studimet shkencore kanë treguar që holmiumi mund të jetë i lidhur me shëndetin e kockave dhe muskujve, por mekanizmi specifik është akoma i paqartë.
3. Toksiciteti: Për shkak të disponueshmërisë së tij të ulët, Holmium ka toksicitet relativisht të ulët ndaj trupit të njeriut. Në studimet laboratorike të kafshëve, ekspozimi ndaj përqendrimeve të larta të komponimeve holmium mund të shkaktojë dëme në mëlçi dhe veshka, por hulumtimi aktual mbi toksicitetin akut dhe kronik të Holmiumit është relativisht i kufizuar. Karakteristikat biologjike të holmiumit në organizmat e gjallë nuk janë kuptuar ende plotësisht. Hulumtimi aktual përqendrohet në funksionet e tij të mundshme fiziologjike dhe efektet toksike në organizmat e gjallë. Me përparimin e vazhdueshëm të shkencës dhe teknologjisë, hulumtimi mbi vetitë biologjike të Holmiumit do të vazhdojë të thellohet.
Shpërndarja natyrore e holmiumit
Shpërndarja e Holmiumit në Natyrë është shumë e rrallë, dhe është një nga elementët me përmbajtje jashtëzakonisht të ulët në koren e Tokës. Më poshtë është shpërndarja e Holmiumit në Natyrë:
1. Shpërndarja në kore të Tokës: Përmbajtja e Holmiumit në koren e Tokës është rreth 1.3ppm (pjesë për milion), që është një element relativisht i rrallë në koren e Tokës. Megjithë përmbajtjen e tij të ulët, Holmium mund të gjendet në disa shkëmbinj dhe xeherore, siç janë xeherore që përmbajnë elementë të rrallë të Tokës.
2. Prania në minerale: Holmiumi ekziston kryesisht në xehet në formën e oksideve, siç është oksidi i Holmiumit (HO2O3). HO2O3 është njëoksid i rrallë i tokësOre që përmban një përqendrim të lartë të holmiumit.
3. Përbërja në natyrë: Holmiumi zakonisht bashkëjeton me elementë të tjerë të rrallë të Tokës dhe një pjesë të elementeve të lanthanide. Mund të ekzistojë në natyrë në formën e oksideve, sulfateve, karbonateve, etj.
4. Vendndodhja gjeografike e shpërndarjes: Shpërndarja e Holmiumit është relativisht e njëtrajtshme në të gjithë botën, por prodhimi i tij është shumë i kufizuar. Disa vende kanë burime të caktuara të xeheve Holmium, të tilla si Kina, Australia, Brazili, etj. Holmium është relativisht i rrallë në natyrë dhe kryesisht ekziston në formën e oksideve në xeherore. Edhe pse përmbajtja është e ulët, ajo bashkëjeton me elementë të tjerë të rrallë të Tokës dhe mund të gjendet në disa mjedise specifike gjeologjike. Për shkak të kufizimeve të rrallë dhe të shpërndarjes, minierat dhe përdorimi i holmiumit është relativisht i vështirë.
Nxjerrja dhe shkrirja e elementit Holmium
Holmium është një element i rrallë i Tokës, dhe procesi i tij i minierave dhe nxjerrjes është i ngjashëm me elementët e tjerë të rrallë të Tokës. Më poshtë është një prezantim i hollësishëm i procesit të minierave dhe nxjerrjes së elementit Holmium:
1. Kërkimi për xeheror Holmium: Holmium mund të gjendet në xeherore të rralla të tokës, dhe xeherore të zakonshme të Holmiumit përfshijnë xeherore oksidi dhe xeherore karbonate. Këto xeherore mund të ekzistojnë në depozita minerale nëntokësore ose të hapura.
2. Shtrydhja dhe bluarja e xehes: Pas minierave, Ore Holmium duhet të grimcohet dhe të bazohet në grimca më të vogla dhe të rafinohet më tej.
3. FLOTACIONI: Ndarja e xehes Holmium nga papastërtitë e tjera me metodën e flotacionit. Në procesin e flotacionit, agjenti hollues dhe shkumë shpesh përdoren për të bërë ore të holmiumit të notojnë në sipërfaqen e lëngshme, dhe pastaj të kryejnë trajtim fizik dhe kimik.
4. Hidratimi: Pas flotacionit, xeherori Holmium do t'i nënshtrohet trajtimit të hidratimit për ta kthyer atë në kripëra Holmium. Trajtimi i hidratimit zakonisht përfshin reagimin e xehes me tretësirë të holluar të acidit për të formuar një zgjidhje të kripës së acidit holmium.
5. Reshjet dhe filtrimi: Duke rregulluar kushtet e reagimit, holmiumi në zgjidhjen e kripës së acidit holmium është i precipituar. Pastaj, filtroni precipitat për të ndarë precipitat e pastër të Holmiumit.
6. Kalkinimi: Reshjet e Holmiumit duhet t'i nënshtrohen trajtimit të kalcinimit. Ky proces përfshin ngrohjen e precipitimit të holmiumit në një temperaturë të lartë për ta shndërruar atë në oksid holmium.
7. Reduktimi: Oksidi i Holmiumit i nënshtrohet trajtimit të zvogëlimit për t'u shndërruar në holmium metalik. Zakonisht, agjentët zvogëlues (siç është hidrogjeni) përdoren për ulje në kushte të temperaturës së lartë. 8. Rafinimi: Holmiumi i zvogëluar i metaleve mund të përmbajë papastërti të tjera dhe duhet të rafinohet dhe pastrohet. Metodat e rafinimit përfshijnë nxjerrjen e tretësit, elektrolizën dhe uljen kimike. Pas hapave të mësipërm, me pastërti të lartëholmium metalmund të merret. Këto metale holmium mund të përdoren për përgatitjen e lidhjeve, materialeve magnetike, industrisë së energjisë bërthamore dhe pajisjeve lazer. Vlen të përmendet se procesi i minierave dhe nxjerrjes së elementeve të rrallë të Tokës është relativisht i ndërlikuar dhe kërkon teknologji dhe pajisje të përparuar për të arritur një prodhim efikas dhe me kosto të ulët.
Metodat e zbulimit të elementit holmium
1. Spektrometria e thithjes atomike (AAS): Spektrometria e thithjes atomike është një metodë e analizës sasiore e përdorur zakonisht që përdor spektrat e thithjes së gjatësive të valëve specifike për të përcaktuar përqendrimin e holmiumit në një mostër. Ai atomizon mostrën për tu testuar në një flakë, dhe pastaj mat intensitetin e thithjes së holmiumit në mostër përmes një spektrometri. Kjo metodë është e përshtatshme për zbulimin e holmiumit në përqendrime më të larta.
2. Spektrometria e emetimit optik plazmatik të shoqëruar induktivisht (ICP-OES): Spektrometria e emetimit optik plazmatik të shoqëruar induktivisht është një metodë analitike shumë e ndjeshme dhe selektive që përdoret gjerësisht në analizën shumë-elementare. Ajo atomizon mostrën dhe formon një plazmë për të matur gjatësinë e valës specifike dhe intensitetin e emetimit të holmiumit në një spektrometër.
3. Spektrometria e masës plazmatike të shoqëruar induktivisht (ICP-MS): Spektrometria e masës plazmatike të shoqëruar induktivisht është një metodë analitike shumë e ndjeshme dhe me rezolucion të lartë që mund të përdoret për përcaktimin e raportit të izotopit dhe analizën e elementeve gjurmë. Ajo atomizon mostrën dhe formon një plazmë për të matur raportin masiv-ngarkesë të holmiumit në një spektrometër masiv.
4. Spektrometria e fluoreshencës me rreze X (XRF): Spektrometria e fluoreshencës me rreze X përdor spektrin e fluoreshencës të prodhuar nga mostra pasi të ngacmohet nga rrezet X për të analizuar përmbajtjen e elementeve. Mund të përcaktojë shpejt dhe jo-shkatërruese përmbajtjen e holmiumit në mostër. Këto metoda përdoren gjerësisht në laboratorët dhe fushat industriale për analiza sasiore dhe kontrollin e cilësisë së holmiumit. Përzgjedhja e metodës së duhur varet nga faktorë të tillë si lloji i mostrës, kufiri i kërkuar i zbulimit dhe saktësia e zbulimit.
Aplikimi specifik i metodës së thithjes së atomit holmium
Në matjen e elementeve, metoda e thithjes atomike ka saktësi dhe ndjeshmëri të lartë, dhe siguron një mjet efektiv për studimin e vetive kimike, përbërjen e përbërë dhe përmbajtjen e elementeve.Next, ne përdorim metodën e thithjes atomike për të matur përmbajtjen e holmiumit. Hapat specifike janë si më poshtë: Përgatitni mostrën që do të matet. Përgatitni mostrën që të matet në një zgjidhje, e cila në përgjithësi duhet të tretet me acid të përzier për matjen e mëvonshme. Zgjidhni një spektrometër të përshtatshëm të thithjes atomike. Sipas vetive të mostrës që do të maten dhe diapazoni i përmbajtjes së Holmiumit që do të matet, zgjidhni një spektrometër të përshtatshëm të thithjes atomike. Rregulloni parametrat e spektrometrit të thithjes atomike. Sipas elementit që do të matet dhe modeli i instrumentit, rregulloni parametrat e spektrometrit të thithjes atomike, duke përfshirë burimin e dritës, atomizuesin, detektorin, etj. Matni thithjen e holmiumit. Vendosni mostrën që të matet në atomizer dhe lëshoni rrezatim të dritës së një gjatësi vale specifike përmes burimit të dritës. Elementi Holmium që do të matet do të thithë këto rrezatim të dritës dhe do të prodhojë tranzicione të nivelit të energjisë. Matni thithjen e holmiumit përmes detektorit. Llogaritni përmbajtjen e holmiumit. Sipas thithjes dhe kurbës standarde, llogaritet përmbajtja e holmiumit. Më poshtë janë parametrat specifikë të përdorur nga një instrument për të matur holmiumin.
Standardi Holmium (HO): Oksidi Holmium (shkalla analitike).
Metoda: Peshoni me saktësi 1.1455G HO2O3, shpërndaheni në acid klorhidrik 5ml 5mole, holluar në 1L me ujë, përqendrimi i HO në këtë zgjidhje është 1000 μg/ml. Ruani në një shishe polietileni larg dritës.
Lloji i flakës: oksidi azetik-acetileni, flakë e pasur
Parametrat e analizës: Gjatësia e valës (NM) 410.4 Bandwidth spektral (NM) 0.2
Koeficienti i filtrit 0.6 rryma e rekomanduar e llambës (MA) 6
Tensioni i lartë negativ (V) 384.5
Lartësia e kokës së djegies (mm) 12
Koha (et) e integrimit 3
Presioni dhe rrjedha e ajrit (MP, ML/Min) 0.25, 5000
Presioni dhe rrjedha e oksidit të azotit (MP, ML/Min) 0.22, 5000
Presioni dhe rrjedha e acetilenit (MP, ML/Min) 0,1, 4500
Koeficienti i korrelacionit linear 0.9980
Përqendrimi karakteristik (μg/ml) 0.841
Metoda e llogaritjes Metoda e vazhdueshme Zgjidhja Aciditeti 0.5%
Tabela e matur HCl:
Kurba e kalibrimit:
Ndërhyrja: Holmiumi është pjesërisht i jonizuar në flakën e oksidit të azetilenit. Shtimi i nitrateve të kaliumit ose klorurit të kaliumit në një përqendrim përfundimtar të kaliumit prej 2000 μg/ml mund të pengojë jonizimin e holmiumit. Në punën aktuale, është e nevojshme të zgjidhni një metodë të përshtatshme të matjes sipas nevojave specifike të sitit. Këto metoda përdoren gjerësisht në analizën dhe zbulimin e kadmiumit në laboratorë dhe industri.
Holmium ka treguar potencial të madh në shumë fusha me vetitë e tij unike dhe gamën e gjerë të përdorimeve. Duke kuptuar historinë, procesin e zbulimit,Rëndësia dhe aplikimi i Holmiumit, ne mund të kuptojmë më mirë rëndësinë dhe vlerën e këtij elementi magjik. Le të presim që Holmium të sjellë më shumë surpriza dhe përparime për shoqërinë njerëzore në të ardhmen dhe duke dhënë kontribute më të mëdha në promovimin e përparimit shkencor dhe teknologjik dhe zhvillimit të qëndrueshëm.
Për më shumë informacion ose hetim holmium mirëpriturNa kontaktoni
Whats & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Koha e Postimit: Nëntor-13-2024