Holmiumelement och vanliga detekteringsmetoder
I den periodiska tabellen med kemiska element finns det ett element som heterholmium, som är en sällsynt metall. Detta element är fast vid rumstemperatur och har en hög smältpunkt och kokpunkt. Detta är emellertid inte den mest attraktiva delen av Holmium -elementet. Dess verkliga charm ligger i det faktum att när den är upphetsad, avger den ett vackert grönt ljus. Holmiumelementet i detta upphetsade tillstånd är som en blinkande grön pärla, vacker och mystisk. Människor har en relativt kort kognitiv historia av Holmium -elementet. 1879 upptäckte svensk kemist per teodor Klebe först Holmium -elementet och namngav det efter hans hemstad. Medan han studerade oren erbium upptäckte han självständigt Holmium genom att ta bortyttriumochskandium. Han namngav Brown Substance Holmia (det latinska namnet för Stockholm) och det gröna ämnet Thulia. Han separerade sedan framgångsrikt dysprosium för att separera rent holmium. I den periodiska tabellen över kemiska element har Holmium några mycket unika egenskaper och användningar. Holmium är ett sällsynt jordelement med mycket stark magnetism, så det används ofta för att tillverka magnetiska material. Samtidigt har Holmium också ett högt brytningsindex, vilket gör det till ett idealiskt material för att göra optiska instrument och optiska fibrer. Dessutom spelar Holmium också en viktig roll inom områdena medicin, energi och miljöskydd. Låt oss idag gå in i detta magiska element med ett brett utbud av applikationer - Holmium. Utforska sina mysterier och känna dess stora bidrag till det mänskliga samhället.
Applikationsfält av holmiumelement
Holmium är ett kemiskt element med ett atomantal på 67 och tillhör Lanthanide -serien. Följande är en detaljerad introduktion till vissa applikationsfält i Holmium Element:
1. Holmium magnet:Holmium har goda magnetiska egenskaper och används ofta som ett material för att tillverka magneter. Speciellt i högtemperatur superledningsforskning används holmiummagneter ofta som material för superledare för att förbättra magnetfältet för superledare.
2. Holmium -glas:Holmium kan ge glas speciella optiska egenskaper och används för att göra Holmium -glaslasrar. Holmium -lasrar används allmänt inom medicin och industri och kan användas för att behandla ögonsjukdomar, klippa metaller och andra material etc.
3. Kärnkraftsindustri:Holmiums isotop Holmium-165 har ett högt neutronfångst tvärsnitt och används för att kontrollera neutronflödet och kraftfördelningen av kärnreaktorer.
4. Optiska enheter: Holmium har också vissa applikationer i optiska enheter, såsom optiska vågledare, fotodetektorer, modulatorer etc. i optisk fiberkommunikation.
5. Fluorescerande material:Holmiumföreningar kan användas som fluorescerande material för att tillverka lysrör, lysrörsskärmar och lysrör.6. Metalllegeringar:Holmium kan tillsättas till andra metaller för att göra legeringar för att förbättra den termiska stabiliteten, korrosionsbeständigheten och svetsningsprestanda för metaller. Det används ofta för att tillverka flygmotorer, bilmotorer och kemisk utrustning. Holmium har viktiga tillämpningar inom magneter, glaslasrar, kärnkraftsindustri, optiska enheter, fluorescerande material och metalllegeringar.
Holmiumelementets fysikaliska egenskaper
1. Atomstruktur: Holmiums atomstruktur består av 67 elektroner. I sin elektroniska konfiguration finns det 2 elektroner i det första lagret, 8 elektroner i det andra skiktet, 18 elektroner i det tredje skiktet och 29 elektroner i det fjärde lagret. Därför finns det två ensamma par elektroner i det yttersta skiktet.
2. Densitet och hårdhet: Holmiums densitet är 8,78 g/cm3, vilket är en relativt hög densitet. Dess hårdhet är ungefär 5,4 Mohs hårdhet.
3. Smältpunkt och kokpunkt: Smältpunkten för Holmium är cirka 1474 grader Celsius och kokpunkten är cirka 2695 grader Celsius.
4. Magnetism: Holmium är en metall med god magnetism. Den visar ferromagnetism vid låga temperaturer, men förlorar gradvis sin magnetism vid höga temperaturer. Holmiums magnetism gör det viktigt i magnetapplikationer och i högtemperatursuperledningsforskning.
5. Spektrala egenskaper: Holmium visar uppenbara absorptions- och utsläppslinjer i det synliga spektrumet. Dess utsläppslinjer är huvudsakligen belägna i de gröna och röda spektrala intervallen, vilket resulterar i att holmiumföreningar vanligtvis har gröna eller röda färger.
6. Termisk konduktivitet: Holmium har en relativt hög värmeledningsförmåga på cirka 16,2 W/m · Kelvin. Detta gör Holmium värdefull i vissa applikationer som kräver utmärkt värmeledningsförmåga. Holmium är en metall med hög densitet, hårdhet och magnetism. Det spelar en viktig roll i magneter, högtemperatur superledare, spektroskopi och värmeledningsförmåga.
Holmiums kemiska egenskaper
1. Reaktivitet: Holmium är en relativt stabil metall som reagerar långsamt med de flesta icke-metalliska element och syror. Den reagerar inte med luft och vatten vid rumstemperatur, men när den värms upp till höga temperaturer reagerar den med syre i luften för att bilda holmiumoxid.
2. Löslighet: Holmium har god löslighet i sura lösningar och kan reagera med koncentrerad svavelsyra, salpetersyra och saltsyra för att ge motsvarande holmiumsalter.
3. Oxidationstillstånd: Oxidationstillståndet för Holmium är vanligtvis +3. Det kan bilda en mängd olika föreningar, såsom oxider (Ho2o3), klorider (Hocl3), sulfater (HO2 (SO4) 3), etc. Dessutom kan Holmium också presentera oxidationstillstånd som +2, +4 och +5, men dessa oxidationstillstånd är mindre vanliga.
4. Komplex: Holmium kan bilda en mängd komplex, varav de vanligaste är komplex centrerade på holmium (iii) joner. Dessa komplex spelar en viktig roll i kemisk analys, katalysatorer och biokemisk forskning.
5. Reaktivitet: Holmium uppvisar vanligtvis relativt mild reaktivitet i kemiska reaktioner. Det kan delta i många typer av kemiska reaktioner såsom oxidationsminskningsreaktioner, koordinationsreaktioner och komplexa reaktioner. Holmium är en relativt stabil metall, och dess kemiska egenskaper återspeglas huvudsakligen i relativt låg reaktivitet, god löslighet, olika oxidationstillstånd och bildandet av olika komplex. Dessa egenskaper gör Holmium allmänt använd i kemiska reaktioner, koordinationskemi och biokemisk forskning.
Biologiska egenskaper hos Holmium
De biologiska egenskaperna hos Holmium har varit relativt lite studerade, och informationen vi hittills vet är begränsad. Följande är några av egenskaperna hos Holmium i organismer:
1. Bioavgänglighet: Holmium är relativt sällsynt i naturen, så dess innehåll i organismer är mycket lågt. Holmium har dålig biotillgänglighet, det vill säga organismens förmåga att äta och absorbera Holmium är begränsad, vilket är en av orsakerna till att funktionerna och effekterna av Holmium i människokroppen inte förstås helt.
2. Fysiologisk funktion: Även om det finns begränsad kunskap om de fysiologiska funktionerna i Holmium, har studier visat att Holmium kan vara involverade i några viktiga biokemiska processer i människokroppen. Vetenskapliga studier har visat att Holmium kan vara relaterade till ben- och muskelhälsa, men den specifika mekanismen är fortfarande oklar.
3. Toxicitet: På grund av dess låga biotillgänglighet har Holmium relativt låg toxicitet för människokroppen. I laboratoriedjurstudier kan exponering för höga koncentrationer av holmiumföreningar orsaka viss skada på levern och njurarna, men aktuell forskning om den akuta och kroniska toxiciteten hos Holmium är relativt begränsad. De biologiska egenskaperna hos Holmium i levande organismer är ännu inte helt förstått. Nuvarande forskning fokuserar på dess möjliga fysiologiska funktioner och toxiska effekter på levande organismer. Med det kontinuerliga utvecklingen av vetenskap och teknik kommer forskning om de biologiska egenskaperna hos Holmium att fortsätta att fördjupa.
Naturlig distribution av Holmium
Distributionen av Holmium i naturen är mycket sällsynt, och den är ett av elementen med extremt lågt innehåll i jordskorpan. Följande är fördelningen av Holmium i naturen:
1. Fördelning i jordskorpan: Holmiumens innehåll i jordskorpan är cirka 1,3 ppm (delar per miljon), vilket är ett relativt sällsynt element i jordskorpan. Trots sitt låga innehåll kan Holmium hittas i vissa stenar och malmer, såsom malmer som innehåller sällsynta jordarelement.
2. Närvaro i mineraler: Holmium finns huvudsakligen i malmer i form av oxider, såsom holmiumoxid (Ho2o3). HO2O3 är enoxidmalm som innehåller en hög koncentration av holmium.
3. Komposition i naturen: Holmium samexisterar vanligtvis med andra sällsynta jordartselement och en del av lantanidelementen. Det kan existera i naturen i form av oxider, sulfater, karbonater, etc.
4. Geografiskt placering av distributionen: Distributionen av Holmium är relativt enhetlig runt om i världen, men dess produktion är mycket begränsad. Vissa länder har vissa Holmium -malmresurser, såsom Kina, Australien, Brasilien, etc. Holmium är relativt sällsynt i naturen och finns främst i form av oxider i malmer. Även om innehållet är lågt, existerar det med andra sällsynta jordarelement och kan hittas i vissa specifika geologiska miljöer. På grund av dess sällsynthets- och distributionsbegränsningar är gruvdrift och användning av Holmium relativt svårt.
Extraktion och smältning av holmiumelement
Holmium är ett sällsynt jordelement, och dess gruv- och extraktionsprocess liknar andra sällsynta jordartselement. Följande är en detaljerad introduktion till gruv- och extraktionsprocessen för Holmium Element:
1. Sökning efter holmiummalm: Holmium kan hittas i sällsynta jordmalmer, och vanliga holmiummalmer inkluderar oxidmalmer och karbonatmalmer. Dessa malmer kan existera i underjordiska eller öppna mineralavlagringar.
2. Krossning och slipning av malm: Efter gruvdrift måste Holmiummalm krossas och malas i mindre partiklar och ytterligare förfinas.
3. Flotation: Separation av Holmiummalm från andra föroreningar med flotationsmetod. I flotationsprocessen används ofta utspädningsmedel och skummedel för att få Holmium -malmen att flyta på vätskan och sedan genomföra fysisk och kemisk behandling.
4. Hydrering: Efter flotation kommer Holmiummalm att genomgå hydreringsbehandling för att förvandla den till holmiumsalter. Hydreringsbehandling involverar vanligtvis reagering av malm med utspädd syralösning för att bilda en holmiumsalt saltlösning.
5. Utfällning och filtrering: Genom att justera reaktionsbetingelserna fälls holmium i holmiumsyrasaltlösningen. Filtrera sedan fällningen för att separera den rena Holmium -fällningen.
6. Calcination: Holmium utfällningar måste genomgå kalkineringsbehandling. Denna process involverar uppvärmning av Holmium -fällningen till en hög temperatur för att omvandla den till holmiumoxid.
7. Reduktion: Holmiumoxid genomgår reduktionsbehandling för att förvandlas till metalliskt holmium. Vanligtvis används reducerande medel (såsom väte) för reduktion under höga temperaturförhållanden. 8. Raffinering: Det reducerade metallholmium kan innehålla andra föroreningar och måste förfinas och renas. Raffineringsmetoder inkluderar lösningsmedelsextraktion, elektrolys och kemisk reduktion. Efter ovanstående steg, hög renhetholmiummetallkan erhållas. Dessa holmiummetaller kan användas för framställning av legeringar, magnetmaterial, kärnkraftsindustri och laserenheter. Det är värt att notera att gruv- och extraktionsprocessen för sällsynta jordartselement är relativt komplex och kräver avancerad teknik och utrustning för att uppnå effektiv och billig produktion.
Detekteringsmetoder för holmiumelement
1. Atomisk absorptionsspektrometri (AAS): Atomisk absorptionsspektrometri är en vanligt använt kvantitativ analysmetod som använder absorptionsspektra för specifika våglängder för att bestämma koncentrationen av holmium i ett prov. Den atomiserar provet som ska testas i en låga och mäter sedan absorptionsintensiteten hos Holmium i provet genom en spektrometer. Denna metod är lämplig för detektion av holmium vid högre koncentrationer.
2. Induktivt kopplad plasmaoptisk emissionspektrometri (ICP-OE): Induktivt kopplad plasmaoptisk emissionspektrometri är en mycket känslig och selektiv analytisk metod som används allmänt i multi-elementanalys. Det atomiserar provet och bildar en plasma för att mäta den specifika våglängden och intensiteten för holmiumemission i en spektrometer.
3. Induktivt kopplad plasmasspektrometri (ICP-MS): Induktivt kopplad plasmasspektrometri är en mycket känslig och högupplöst analysmetod som kan användas för att bestämma isotopförhållande och spårelementanalys. Det atomiserar provet och bildar en plasma för att mäta mass-till-laddningsförhållandet mellan holmium i en masspektrometer.
4. Röntgenfluorescensspektrometri (XRF): Röntgenfluorescensspektrometri använder fluorescensspektrum som produceras av provet efter att ha varit upphetsad av röntgenstrålar för att analysera innehållet i elementen. Det kan snabbt och icke-förstörande bestämma holmiuminnehållet i provet. Dessa metoder används ofta inom laboratorier och industrifält för kvantitativ analys och kvalitetskontroll av Holmium. Valet av lämplig metod beror på faktorer såsom provtyp, nödvändig detektionsgräns och detektionsnoggrannhet.
Specifik applicering av holmiumatomabsorptionsmetod
Vid elementmätning har atomabsorptionsmetoden hög noggrannhet och känslighet och ger ett effektivt sätt att studera de kemiska egenskaperna, sammansatt sammansättning och innehåll i element. De specifika stegen är följande: Förbered provet som ska mätas. Förbered provet som ska mätas till en lösning, som i allmänhet måste smälts med blandad syra för efterföljande mätning. Välj en lämplig atomabsorptionsspektrometer. Enligt provets egenskaper som ska mätas och intervallet för holmiuminnehåll som ska mätas väljer du en lämplig atomabsorptionsspektrometer. Justera parametrarna för atomabsorptionsspektrometern. Enligt elementet som ska mätas och instrumentmodellen, justera parametrarna för atomabsorptionsspektrometern, inklusive ljuskälla, atomiser, detektor, etc. Mät absorbansen av holmium. Placera provet som ska mätas i finfördelaren och avge ljustrålning av en specifik våglängd genom ljuskällan. Holmiumelementet som ska mätas kommer att absorbera dessa ljustrålningar och producera energinivåövergångar. Mät absorbansen av holmium genom detektorn. Beräkna innehållet i Holmium. Enligt absorbansen och standardkurvan beräknas innehållet i Holmium. Följande är de specifika parametrarna som används av ett instrument för att mäta Holmium.
Holmium (HO) Standard: Holmiumoxid (analytisk kvalitet).
Metod: Väg dig exakt 1.1455G HO2O3, lös in 20 ml 5 molhaltsyra, späd till 1L med vatten, koncentrationen av HO i denna lösning är 1000 ug/ml. Förvara i en polyetenflaska bort från ljuset.
Flamtyp: Kväveoxid-acetylen, rik flamma
Analysparametrar: våglängd (nm) 410.4 spektral bandbredd (nm) 0,2
Filterkoefficient 0.6 Rekommenderad lampström (MA) 6
Negativ högspänning (V) 384.5
Höjd på förbränningshuvudet (mm) 12
Integrationstid (er) 3
Lufttryck och flöde (MP, ML/MIN) 0,25, 5000
Kväveoxidtryck och flöde (MP, ML/MIN) 0,22, 5000
Acetylentryck och flöde (MP, ML/MIN) 0,1, 4500
Linjär korrelationskoefficient 0,9980
Karakteristisk koncentration (μg/ml) 0,841
Beräkningsmetod Kontinuerlig metodlösning surhet 0,5%
HCL uppmätt tabell:
Kalibreringskurva:
Störreferens: Holmium är delvis joniserad i kväveoxid-acetylenflamman. Tillägg av kaliumnitrat eller kaliumklorid till en slutlig kaliumkoncentration av 2000 ug/ml kan hämma joniseringen av holmium. I faktiskt arbete är det nödvändigt att välja en lämplig mätmetod enligt webbplatsens specifika behov. Dessa metoder används allmänt vid analys och detektion av kadmium i laboratorier och industrier.
Holmium har visat stor potential inom många områden med sina unika egenskaper och ett brett utbud av användningsområden. Genom att förstå historien, upptäcktsprocessen,Vikt och tillämpning av Holmium, vi kan bättre förstå vikten och värdet av detta magiska element. Låt oss se fram emot att Holmium ger fler överraskningar och genombrott till det mänskliga samhället i framtiden och ger större bidrag till att främja vetenskaplig och teknisk framsteg och hållbar utveckling.
För mer information eller förfrågan Holmium välkommen tillkontakta oss
Whats & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Inläggstid: november-13-2024