Holmiy elementi va umumiy aniqlash usullari
Kimyoviy elementlarning davriy sistemasida bir element mavjudholmiy, bu noyob metalldir. Ushbu element xona haroratida qattiq bo'lib, yuqori erish va qaynash nuqtasiga ega. Biroq, bu holmiyum elementining eng jozibali qismi emas. Uning haqiqiy jozibasi shundaki, u hayajonlanganda chiroyli yashil chiroq chiqaradi. Ushbu hayajonli holatdagi holmiy elementi go'zal va sirli miltillovchi yashil marvaridga o'xshaydi. Odamlar holmiy elementining nisbatan qisqa kognitiv tarixiga ega. 1879 yilda shved kimyogari Per Teodor Klebe birinchi marta golmiy elementini topdi va uni o'z tug'ilgan shahri sharafiga nomladi. Nopok erbiyni o'rganar ekan, u mustaqil ravishda holmiyni olib tashlash orqali topdiitriyvaskandium. U jigarrang moddaga Xolmiya (Stokgolmning lotincha nomi) va yashil moddaga Tuliya deb nom berdi. Keyin u sof holmiyni ajratish uchun disprosiyni muvaffaqiyatli ajratdi. Kimyoviy elementlarning davriy jadvalida holmiy juda noyob xususiyatlarga va foydalanishga ega. Xolmiy juda kuchli magnitlangan noyob tuproq elementidir, shuning uchun u ko'pincha magnit materiallarni tayyorlash uchun ishlatiladi. Shu bilan birga, holmiy ham yuqori sinishi indeksiga ega bo'lib, uni optik asboblar va optik tolalarni tayyorlash uchun ideal materialga aylantiradi. Bundan tashqari, holmiy tibbiyot, energetika va atrof-muhitni muhofaza qilish sohalarida ham muhim rol o'ynaydi. Bugun keling, ushbu sehrli elementni keng ko'lamli ilovalar bilan tanishtiramiz - holmium. Uning sirlarini o'rganing va insoniyat jamiyatiga qo'shgan ulkan hissasini his eting.
Holmiy elementini qo'llash sohalari
Xolmiy atom raqami 67 bo'lgan kimyoviy element bo'lib, lantanidlar qatoriga kiradi. Quyida holmiy elementining ba'zi qo'llash sohalari haqida batafsil ma'lumot berilgan:
1. Holmiy magnit:Xolmiy yaxshi magnit xususiyatlarga ega va magnitlarni tayyorlash uchun material sifatida keng qo'llaniladi. Ayniqsa, yuqori haroratli supero'tkazuvchanlikni tadqiq qilishda, holmiy magnitlari ko'pincha super o'tkazgichlarning magnit maydonini kuchaytirish uchun supero'tkazgichlar uchun material sifatida ishlatiladi.
2. Holmiy shishasi:Holmium shisha maxsus optik xususiyatlarni berishi mumkin va golmium shisha lazerlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Holmium lazerlari tibbiyot va sanoatda keng qo'llaniladi va ko'z kasalliklarini davolashda, metallarni va boshqa materiallarni kesishda va hokazolarda ishlatilishi mumkin.
3. Yadro energetikasi sanoati:Holmiyning holmium-165 izotopi yuqori neytronni tutib olish kesimiga ega va yadroviy reaktorlarning neytron oqimi va quvvat taqsimotini boshqarish uchun ishlatiladi.
4. Optik qurilmalar: Holmium shuningdek, optik qurilmalarda ba'zi ilovalarga ega, masalan, optik tolali aloqada optik to'lqin o'tkazgichlar, fotodetektorlar, modulyatorlar va boshqalar.
5. Floresan materiallar:Xolmiy birikmalari lyuminestsent lampalar, lyuminestsent displeylar va lyuminestsent indikatorlarni ishlab chiqarish uchun lyuminestsent materiallar sifatida ishlatilishi mumkin.6. Metall qotishmalari:Metalllarning termal barqarorligini, korroziyaga chidamliligini va payvandlash ish faoliyatini yaxshilash uchun qotishmalar qilish uchun boshqa metallarga Holmiy qo'shilishi mumkin. Ko'pincha samolyot dvigatellari, avtomobil dvigatellari va kimyoviy uskunalar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Xolmiy magnitlar, shisha lazerlar, atom energiyasi sanoati, optik qurilmalar, lyuminestsent materiallar va metall qotishmalarida muhim ilovalarga ega.
Golmiy elementining fizik xossalari
1. Atom tuzilishi: Golmiyning atom tuzilishi 67 ta elektrondan iborat. Uning elektron konfiguratsiyasida birinchi qatlamda 2 ta elektron, ikkinchi qavatda 8 ta elektron, uchinchi qatlamda 18 ta elektron va to'rtinchi qatlamda 29 ta elektron mavjud. Shuning uchun, eng tashqi qatlamda 2 ta yolg'iz elektron juftlari mavjud.
2. Zichlik va qattiqlik: Holmiyning zichligi 8,78 g / sm3 ni tashkil qiladi, bu nisbatan yuqori zichlikdir. Uning qattiqligi taxminan 5,4 Mohs qattiqligida.
3. Erish nuqtasi va qaynash nuqtasi: Holmiyning erish nuqtasi Selsiy bo'yicha taxminan 1474 daraja va qaynash nuqtasi taxminan 2695 daraja.
4. Magnetizm: Xolmiy yaxshi magnitlangan metalldir. U past haroratlarda ferromagnetizmni ko'rsatadi, lekin yuqori haroratlarda asta-sekin magnitlanishini yo'qotadi. Golmiyning magnitlanishi uni magnit dasturlarda va yuqori haroratli supero'tkazuvchanlikni tadqiq qilishda muhim qiladi.
5. Spektral xarakteristikalar: Holmiy ko'rinadigan spektrda aniq yutilish va emissiya chiziqlarini ko'rsatadi. Uning emissiya chiziqlari asosan yashil va qizil spektral diapazonlarda joylashgan bo'lib, natijada golmiy birikmalari odatda yashil yoki qizil ranglarga ega.
6. Issiqlik o'tkazuvchanligi: Xolmiyning nisbatan yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi taxminan 16,2 Vt / m · Kelvin. Bu holmiyni mukammal issiqlik o'tkazuvchanligini talab qiladigan ba'zi ilovalarda qimmatli qiladi. Golmiy yuqori zichlik, qattiqlik va magnitlanishga ega metalldir. Magnitlarda, yuqori haroratli supero'tkazgichlarda, spektroskopiyada va issiqlik o'tkazuvchanligida muhim rol o'ynaydi.
Golmiyning kimyoviy xossalari
1. Reaktivlik: Holmiy nisbatan barqaror metall bo‘lib, ko‘pchilik nometall elementlar va kislotalar bilan sekin reaksiyaga kirishadi. Xona haroratida havo va suv bilan reaksiyaga kirishmaydi, lekin yuqori haroratgacha qizdirilganda havodagi kislorod bilan reaksiyaga kirishib, golmiy oksidini hosil qiladi.
2. Eruvchanlik: Holmium kislotali eritmalarda yaxshi eruvchanlikka ega va konsentrlangan sulfat kislota, nitrat kislota va xlorid kislota bilan reaksiyaga kirishib, tegishli holmiy tuzlarini hosil qilishi mumkin.
3. Oksidlanish darajasi: Golmiyning oksidlanish darajasi odatda +3 dir. U turli xil birikmalar hosil qilishi mumkin, masalan, oksidlar (Ho2O3), xloridlar (HoCl3), sulfatlar (Ho2(SO4)3), va hokazo. Bundan tashqari, holmiy +2, +4 va +5 kabi oksidlanish darajalarini ham ko'rsatishi mumkin, ammo bu oksidlanish darajalari kamroq uchraydi.
4. Komplekslar: Xolmiy turli xil komplekslarni hosil qilishi mumkin, ularning eng keng tarqalgani golmiy (III) ionlarida joylashgan komplekslardir. Bu komplekslar kimyoviy tahlil, katalizator va biokimyoviy tadqiqotlarda muhim rol o'ynaydi.
5. Reaktivlik: Xolmiy odatda kimyoviy reaksiyalarda nisbatan yumshoq reaktivlikni namoyon qiladi. Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari, koordinatsion reaktsiyalar va murakkab reaktsiyalar kabi kimyoviy reaktsiyalarning ko'p turlarida ishtirok etishi mumkin. Xolmiy nisbatan barqaror metall bo'lib, uning kimyoviy xossalari asosan nisbatan past reaktivlik, yaxshi eruvchanlik, turli oksidlanish darajasi va turli komplekslarning hosil bo'lishida namoyon bo'ladi. Bu xususiyatlar holmiyni kimyoviy reaksiyalarda, koordinatsion kimyoda va biokimyoviy tadqiqotlarda keng qo'llaniladi.
Golmiyning biologik xossalari
Golmiyning biologik xususiyatlari nisbatan kam o'rganilgan va biz hozirgacha biladigan ma'lumotlar cheklangan. Golmiyning organizmlardagi ayrim xossalari quyidagilardan iborat:
1. Bioavailability: Holmium tabiatda nisbatan kam uchraydi, shuning uchun uning organizmlardagi tarkibi juda past. Xolmiyning biologik mavjudligi yomon, ya'ni organizmning holmiyni qabul qilish va so'rish qobiliyati cheklangan, bu esa golmiyning inson organizmidagi funktsiyalari va ta'sirining to'liq tushunilmaganligining sabablaridan biridir.
2. Fiziologik funktsiya: Holmiyning fiziologik funktsiyalari haqida cheklangan ma'lumotlar mavjud bo'lsa-da, tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, holmiy inson organizmidagi ba'zi muhim biokimyoviy jarayonlarda ishtirok etishi mumkin. Ilmiy tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, holmium suyak va mushaklar salomatligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin, ammo o'ziga xos mexanizm hali ham aniq emas.
3. Toksiklik: past bioavailability tufayli, holmium inson tanasiga nisbatan past toksiklikka ega. Hayvonlarni laboratoriya tadqiqotlarida yuqori konsentratsiyali holmiy birikmalariga ta'sir qilish jigar va buyraklarga zarar etkazishi mumkin, ammo holmiyning o'tkir va surunkali toksikligi bo'yicha hozirgi tadqiqotlar nisbatan cheklangan. Holmiyning tirik organizmlardagi biologik xossalari hali to‘liq o‘rganilmagan. Hozirgi tadqiqotlar uning mumkin bo'lgan fiziologik funktsiyalari va tirik organizmlarga toksik ta'siriga qaratilgan. Ilm-fan va texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi bilan holmiyning biologik xususiyatlari bo'yicha tadqiqotlar chuqurlashishda davom etadi.
Golmiyning tabiiy tarqalishi
Golmiyning tabiatda tarqalishi juda kam uchraydi va u yer qobig'ida juda kam miqdorda bo'lgan elementlardan biridir. Golmiyning tabiatda tarqalishi quyidagicha:
1. Yer qobig'ida tarqalishi: Yer qobig'idagi golmiyning miqdori taxminan 1,3 ppm (millionga qism) ni tashkil qiladi, bu yer qobig'ida nisbatan kam uchraydigan element hisoblanadi. Kam miqdordagi tarkibga qaramay, holmiyni ba'zi jinslar va rudalarda, masalan, noyob tuproq elementlarini o'z ichiga olgan rudalarda topish mumkin.
2. Minerallarda mavjudligi: Golmiy asosan rudalarda oksidlar shaklida mavjud, masalan, golmiy oksidi (Ho2O3). Ho2O3 anoyob tuproq oksiditarkibida golmiyning yuqori konsentratsiyasi bo'lgan ruda.
3. Tabiatdagi tarkibi: Xolmiy odatda boshqa noyob yer elementlari va lantanid elementlarining bir qismi bilan birga yashaydi. Tabiatda oksidlar, sulfatlar, karbonatlar va boshqalar shaklida bo'lishi mumkin.
4. Tarqalishining geografik joylashuvi: Holmiyning tarqalishi butun dunyo bo'ylab nisbatan bir xil, ammo uni ishlab chiqarish juda cheklangan. Ba'zi mamlakatlarda Xitoy, Avstraliya, Braziliya va boshqalar kabi ma'lum golmiy rudasi resurslari mavjud. Xolmiy tabiatda nisbatan kam uchraydi va asosan rudalarda oksidlar shaklida mavjud. Tarkibi past bo'lsa-da, u boshqa noyob yer elementlari bilan birga mavjud va ba'zi o'ziga xos geologik muhitda topilishi mumkin. Uning noyobligi va tarqatish cheklovlari tufayli, holmiyni qazib olish va undan foydalanish nisbatan qiyin.
Golmiy elementini qazib olish va eritish
Xolmiy noyob tuproq elementi bo'lib, uni qazib olish va qazib olish jarayoni boshqa noyob tuproq elementlariga o'xshaydi. Quyida golmiy elementini qazib olish va qazib olish jarayoni haqida batafsil ma'lumot berilgan:
1. Golmiy rudalarini qidirish: Holmiyni noyob tuproq rudalarida topish mumkin va umumiy holmiy rudalari oksid rudalari va karbonat rudalarini o'z ichiga oladi. Bu rudalar er osti yoki ochiq foydali qazilma konlarida mavjud bo'lishi mumkin.
2. Rudani maydalash va maydalash: qazib olingandan so'ng, golmiy rudasini maydalash va mayda zarrachalarga maydalash va yanada tozalash kerak.
3. Flotatsiya: Golmiy rudasini boshqa aralashmalardan flotatsiya usuli bilan ajratish. Flotatsiya jarayonida suyultiruvchi va ko'pikli vosita ko'pincha holmiy rudasini suyuqlik yuzasida suzish uchun ishlatiladi, keyin esa fizik va kimyoviy ishlov berish.
4. Hidratsiya: flotatsiyadan so'ng, holmiy rudasi uni holmiy tuzlariga aylantirish uchun hidratsiyadan o'tadi. Hidratsiya bilan ishlov berish odatda rudani suyultirilgan kislota eritmasi bilan golmiy kislotasi tuzi eritmasini hosil qilish uchun reaksiyaga kirishishni o'z ichiga oladi.
5. Cho'ktirish va filtrlash: Reaksiya sharoitlarini sozlash orqali, holmiy kislotasi tuzi eritmasidagi holmiy cho'ktiriladi. Keyin, sof holmiy cho'kmasini ajratish uchun cho'kmani filtrlang.
6. Kalsinatsiya: Xolmiy cho'kmalari kalsinatsiya bilan ishlov berishdan o'tishi kerak. Bu jarayon holmiy cho‘kmasini holmiy oksidiga aylantirish uchun uni yuqori haroratgacha qizdirishni o‘z ichiga oladi.
7. Qaytarilish: Holmiy oksidi metall holmiyga aylantirish uchun qaytaruvchi ishlovdan o'tadi. Odatda, qaytaruvchi moddalar (masalan, vodorod) yuqori harorat sharoitida kamaytirish uchun ishlatiladi. 8. Qayta ishlash: Qaytarilgan metall holmiy tarkibida boshqa aralashmalar bo'lishi mumkin va uni tozalash va tozalash kerak. Qayta ishlash usullariga erituvchi ekstraktsiyasi, elektroliz va kimyoviy qaytarilish kiradi. Yuqoridagi qadamlardan so'ng, yuqori tozalikholmiy metallolish mumkin. Bu holmiy metallar qotishmalar, magnit materiallar, atom energiyasi sanoati va lazer qurilmalarini tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin. Ta’kidlash joizki, noyob tuproq elementlarini qazib olish va qazib olish jarayoni nisbatan murakkab bo‘lib, samarali va arzon ishlab chiqarishga erishish uchun ilg‘or texnologiya va uskunalarni talab qiladi.
Golmiy elementini aniqlash usullari
1. Atom yutilish spektrometriyasi (AAS): Atom yutilish spektrometriyasi namunadagi holmiy kontsentratsiyasini aniqlash uchun maxsus to'lqin uzunliklarining yutilish spektrlaridan foydalanadigan keng tarqalgan ishlatiladigan miqdoriy tahlil usuli hisoblanadi. U olovda sinash uchun namunani atomizatsiya qiladi va keyin spektrometr orqali namunadagi holmiyning yutilish intensivligini o'lchaydi. Ushbu usul yuqori konsentratsiyalarda holmiyni aniqlash uchun javob beradi.
2. Induktiv ravishda bog'langan plazma optik emissiya spektrometriyasi (ICP-OES): Induktiv ravishda bog'langan plazma optik emissiya spektrometriyasi ko'p elementli tahlilda keng qo'llaniladigan juda sezgir va tanlangan analitik usuldir. U namunani atomizatsiya qiladi va spektrometrda golmiy emissiyasining o'ziga xos to'lqin uzunligi va intensivligini o'lchash uchun plazma hosil qiladi.
3. Induktiv ravishda bog'langan plazma massa spektrometriyasi (ICP-MS): Induktiv ravishda bog'langan plazma massa spektrometriyasi izotop nisbatlarini aniqlash va iz elementlarni tahlil qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan juda sezgir va yuqori aniqlikdagi analitik usuldir. U namunani atomizatsiya qiladi va massa spektrometrida holmiyning massa-zaryad nisbatini o'lchash uchun plazma hosil qiladi.
4. X-nurli floresans spektrometriyasi (XRF): X-nurli floresans spektrometriyasi elementlarning tarkibini tahlil qilish uchun rentgen nurlari bilan qo'zg'atilgandan so'ng namuna tomonidan ishlab chiqarilgan floresans spektridan foydalanadi. U namunadagi holmiy tarkibini tez va buzilmaydigan tarzda aniqlay oladi. Ushbu usullar holmiyning miqdoriy tahlili va sifatini nazorat qilish uchun laboratoriya va sanoat sohalarida keng qo'llaniladi. Tegishli usulni tanlash namuna turi, kerakli aniqlash chegarasi va aniqlashning aniqligi kabi omillarga bog'liq.
Golmiy atomini yutish usulining o'ziga xos qo'llanilishi
Elementlarni o'lchashda atomik yutilish usuli yuqori aniqlik va sezgirlikka ega bo'lib, elementlarning kimyoviy xossalarini, birikma tarkibini va tarkibini o'rganish uchun samarali vositani ta'minlaydi.Keyingi, biz golmiy miqdorini o'lchash uchun atomik absorbsiya usulidan foydalanamiz. Muayyan bosqichlar quyidagilardan iborat: o'lchash uchun namunani tayyorlang. O'lchash uchun namunani eritma ichiga tayyorlang, uni keyinchalik o'lchash uchun odatda aralash kislota bilan hazm qilish kerak. Tegishli atomik yutilish spektrometrini tanlang. O'lchanadigan namunaning xususiyatlariga va o'lchanadigan golmiy miqdori diapazoniga ko'ra, tegishli atomik yutilish spektrometrini tanlang. Atom yutilish spektrometrining parametrlarini sozlang. O'lchanadigan elementga va asbob modeliga ko'ra, atom yutilish spektrometrining parametrlarini, jumladan yorug'lik manbai, atomizator, detektor va boshqalarni sozlang. Holmiyning absorbsiyasini o'lchang. O'lchanadigan namunani atomizatorga joylashtiring va yorug'lik manbai orqali ma'lum bir to'lqin uzunligidagi yorug'lik nurlanishini chiqaring. O'lchanadigan holmiy elementi bu yorug'lik nurlarini o'zlashtiradi va energiya darajasining o'tishini hosil qiladi. Detektor orqali golmiyning absorbsiyasini o'lchang. Golmiyning tarkibini hisoblang. Absorbsiya va standart egri chizig'iga ko'ra, holmiyning tarkibi hisoblanadi. Quyidagilar holmiyni o'lchash uchun asbob tomonidan qo'llaniladigan o'ziga xos parametrlardir.
Holmiy (Ho) standarti: holmiy oksidi (analitik daraja).
Usul: 1,1455 g Ho2O3 ni aniq torting, 20 ml 5 Mol xlorid kislotada eritib oling, suv bilan 1 L gacha suyultiring, bu eritmadagi Ho kontsentratsiyasi 1000 mkg / ml ni tashkil qiladi. Polietilen shishada yorug'likdan uzoqroq joyda saqlang.
Olov turi: azot oksidi-atsetilen, boy olov
Tahlil parametrlari: To'lqin uzunligi (nm) 410,4 Spektral tarmoqli kengligi (nm) 0,2
Filtr koeffitsienti 0,6 Tavsiya etilgan chiroq oqimi (mA) 6
Salbiy yuqori kuchlanish (v) 384,5
Yonish boshining balandligi (mm) 12
Integratsiya vaqti (S) 3
Havo bosimi va oqimi (MP, ml/min) 0,25, 5000
Azot oksidi bosimi va oqimi (MP, ml/min) 0,22, 5000
Asetilen bosimi va oqimi (MP, ml/min) 0,1, 4500
Chiziqli korrelyatsiya koeffitsienti 0,9980
Xarakterli konsentratsiya (mkg/ml) 0,841
Hisoblash usuli Uzluksiz usul Eritmaning kislotaligi 0,5%
HCl o'lchov jadvali:
Kalibrlash egri chizig'i:
Interferentsiya: Holmiy azot oksidi-atsetilen alangasida qisman ionlanadi. Kaliy nitrat yoki kaliy xloridni 2000 mkg / ml yakuniy kaliy konsentratsiyasiga qo'shish holmiyning ionlanishini inhibe qilishi mumkin. Haqiqiy ishda saytning o'ziga xos ehtiyojlariga muvofiq mos o'lchash usulini tanlash kerak. Bu usullar laboratoriya va sanoat korxonalarida kadmiyni tahlil qilish va aniqlashda keng qo'llaniladi.
Holmium o'zining noyob xususiyatlari va keng qo'llanilishi bilan ko'plab sohalarda katta salohiyatni namoyish etdi. Tarixni, kashfiyot jarayonini tushunib,holmiyning ahamiyati va qo'llanilishi, biz ushbu sehrli elementning ahamiyati va qiymatini yaxshiroq tushunishimiz mumkin. Kelajakda insoniyat jamiyatiga ko'proq kutilmagan hodisalar va yutuqlarni olib keladigan va ilmiy-texnikaviy taraqqiyot va barqaror rivojlanishga ko'proq hissa qo'shishini intiqlik bilan kutaylik.
Qo'shimcha ma'lumot yoki so'rov uchun Holmium-ga xush kelibsizBiz bilan bog'lanish
Whats&tel:008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 13-noyabr