Plik holmium to metalowy element należący do bloku fa układu okresowego, szczególnie w okresie lantanowców. W związku z tym należy do metali ziem rzadkich, obok erbu, itru, dysprozu i iterbu. Wszystkie te składniki tworzą szereg minerałów (ksenotymu lub gadolinitu), które są trudne do oddzielenia konwencjonalnymi metodami chemicznymi..
Jego symbol chemiczny to Ho, mający liczbę atomową 67 i występujący mniej licznie niż dysproz sąsiadów (66Dy) i erb (68Er). Mówi się wtedy, że przestrzega reguły Oddo-Harkinsa. Holm jest jednym z tych rzadkich metali, o których prawie nikt nie wie ani nie podejrzewa; nawet wśród chemików nie jest wymieniany zbyt często.
W medycynie holm jest znany ze stosowania swojego lasera w zabiegach chirurgicznych w celu zwalczania chorób prostaty. Stanowi również obiecujący materiał do produkcji elektromagnesów i komputerów kwantowych ze względu na swoje niezwykłe właściwości magnetyczne..
Trójwartościowe związki holmu, Ho3+, Mają tę szczególną cechę, że wykazują kolor zależny od światła, którym są naświetlane. Jeśli jest fluorescencyjny, kolor tych związków zmienia się z żółtego na różowy. Tak samo dzieje się z jego rozwiązaniami.
Indeks artykułów
Odkrycie holmu przypisuje się dwóm szwajcarskim chemikom, Markowi Delafontaine i Jacques-Louis Soretowi, którzy w 1878 roku wykryli go spektroskopowo podczas analizy minerałów ziem rzadkich w Genewie. Nazwali to elementem X.
Zaledwie rok później, w 1879 roku, szwedzkiemu chemikowi Per Teodor Cleve udało się oddzielić tlenek holmu począwszy od erbii, tlenku erbu (ErbiumdwaLUB3). Ten tlenek, zanieczyszczony innymi zanieczyszczeniami, miał brązowy kolor, który nazwał `` holmia '', co po łacinie oznacza Sztokholm.
Podobnie Cleve uzyskał inny materiał o zielonym kolorze: „tulię”, która jest tlenkiem tulu. Problem z tym odkryciem polega na tym, że żadnemu z trzech chemików nie udało się uzyskać wystarczająco czystej próbki tlenku holmu, ponieważ była ona zanieczyszczona atomami dysprozu, innego metalu lantanowca..
Dopiero w 1886 roku pracowity francuski chemik Paul Lecoq de Boisbaudran wyodrębnił tlenek holmu przez wytrącanie frakcyjne. Tlenek ten przeszedł później reakcje chemiczne, w wyniku których powstały sole holmu, które zostały zredukowane w 1911 r. Przez szwedzkiego chemika Otto Holmberga; i tak pojawiły się pierwsze próbki metalicznego holmu.
Jednak obecnie jony holmu, Ho3+, są ekstrahowane metodą chromatografii jonowymiennej, zamiast uciekać się do konwencjonalnych reakcji.
Srebrzysty, miękki, ciągliwy i ciągliwy metal.
67 (67Ho)
164,93 g / mol
1461 ºC
2600 ºC
W temperaturze pokojowej: 8,79 g / cm3
Kiedy się topi lub topi: 8,34 g / cm3
17 kJ / mol
251 kJ / mol
27,15 J / (mol K)
1,23 w skali Paulinga
Pierwsza: 581,0 kJ / mol (Ho+ gazowy)
Po drugie: 1140 kJ / mol (Hodwa+ gazowy)
Po trzecie: 2204 kJ / mol (Ho3+ gazowy)
16,2 W / (m · K)
814 nΩ m
Holm może występować w swoich związkach o następujących numerach lub stopniach utlenienia: 0, +1 (Ho+), +2 (Hodwa+) i +3 (Ho3+). Spośród nich +3 jest zdecydowanie najbardziej powszechnym i stabilnym. Dlatego holm jest metalem trójwartościowym, tworzącym związki (jonowe lub częściowo jonowe), w których występuje jako jon Ho3+.
Na przykład w następujących związkach holm ma stopień utlenienia +3: HodwaLUB3 (Hodwa3+LUB3dwa-), Ho (OH)3, HoI3 (Ho3+ja3-) i Hodwa(POŁUDNIOWY ZACHÓD4)3.
Ho3+ a jego przejścia elektroniczne są odpowiedzialne za to, że związki tego metalu przybierają brązowo-żółte kolory. Jednak gdy są one naświetlane światłem fluorescencyjnym, zmieniają kolor na różowy. To samo dotyczy twoich rozwiązań.
Holm występuje w przyrodzie jako pojedynczy stabilny izotop: 165Ho (100% obfitości). Jednak istnieją wytworzone przez człowieka radioizotopy o długim okresie półtrwania. Między nimi mamy:
-163Ho (t1/2 = 4570 lat)
-164Ho (t1/2 = 29 minut)
-166Ho (t1/2 = 26 763 godzin)
-167Ho (t1/2 = 3,1 godziny)
Holm jest metalem paramagnetycznym, ale w temperaturze 19 K może stać się ferromagnetyczny, wykazując bardzo silne właściwości magnetyczne. Charakteryzuje się również momentem magnetycznym (10,6 μb) największą spośród wszystkich pierwiastków chemicznych, a także niezwykłą przenikalność magnetyczną.
Holm to metal, który w normalnych warunkach nie rdzewieje zbyt szybko, więc utrata połysku wymaga czasu. Jednak po podgrzaniu zapalniczką zmienia kolor na żółtawy z powodu tworzenia się warstwy tlenku:
4 Ho + 3 Odwa → 2 HodwaLUB3
Reaguje z rozcieńczonymi lub stężonymi kwasami, tworząc ich odpowiednie sole (azotany, siarczany itp.). Jednak, co zaskakujące, nie reaguje z kwasem fluorowodorowym, ponieważ jest warstwą HoF3 chroni go przed degradacją.
Holm reaguje również ze wszystkimi halogenami, tworząc odpowiednie halogenki (HoF3, HoCl3, HoBr3 i HoI3).
Holm krystalizuje w zwartą strukturę heksagonalną, hcp (heksagonalny ciasno upakowany). Teoretycznie atomy Ho pozostają spójne dzięki metalicznemu wiązaniu utworzonemu przez elektrony ich orbitali 4f, zgodnie z ich konfiguracją elektroniczną:
[Xe] 4fjedenaście 6sdwa
Takie interakcje, a także energetyczny układ jego elektronów, określają fizyczne właściwości holmu. Żaden inny alotrop lub polimorf nie jest znany dla tego metalu, nawet pod wysokim ciśnieniem.
Atom holmu jest dobrym pochłaniaczem neutronów, pomaga więc kontrolować rozwój reakcji jądrowych.
Do kalibracji spektrofotometrów stosuje się roztwory tlenku holmu, ponieważ ich widmo absorpcji pozostaje prawie zawsze stałe, niezależnie od zawartych w nim zanieczyszczeń. Pokazuje również bardzo charakterystyczne ostre pasma związane z atomem holmu, a nie z jego związkami..
Atomy holmu są zdolne do nadawania czerwonawego zabarwienia szkłu i sztucznym kamieniom cyrkonowym.
W ekstremalnie niskich temperaturach (30 K lub mniej) holm wykazuje interesujące właściwości magnetyczne, które są wykorzystywane do wytwarzania silnych elektromagnesów, w których pomaga skoncentrować powstałe pole magnetyczne..
Takie materiały magnetyczne są przeznaczone do jądrowego rezonansu magnetycznego; do opracowywania dysków twardych z pamięcią, która oscyluje w kolejności petabajtów lub terabajtów; i ewentualnie do produkcji komputerów kwantowych.
Kryształ granatu itrowo-glinowego (YAG) można domieszkować atomami holmu, aby emitować promieniowanie o długości fali 2 µm; to znaczy mamy laser holmowy. Dzięki niemu można precyzyjnie przeciąć tkankę nowotworową bez powodowania krwawienia, gdyż dostarczona energia natychmiast kauteryzuje rany.
Laser ten był wielokrotnie używany w chirurgii prostaty i stomatologii, a także do eliminacji komórek rakowych i kamieni nerkowych.
Jeszcze bez komentarzy