Ziņas — Kas ir holmija elements?

1. Holmija elementu atklāšana
Pēc Mosandra šķiršanāserbijsunterbijsnoitrijs1842. gadā daudzi ķīmiķi izmantoja spektrālo analīzi, lai tos identificētu, un noteica, ka tie nav tīri elementa oksīdi, kas mudināja ķīmiķus turpināt to atdalīšanu. Pēc atdalīšanasiterbija oksīdsunskandija oksīds1879. gadā Klifs no iterbija oksīda atdalīja divus jaunus elementu oksīdus. Vienu no tiem nosauca par holmiju, lai pieminētu Klifa dzimšanas vietu, Zviedrijas galvaspilsētas Stokholmas seno latīņu nosaukumu Holmia un elementa simbolu Ho. Vēlāk, 1886. gadā, Boisbodrāns no holmija atdalīja vēl vienu elementu, bet nosaukums holmijs tika saglabāts. Atklājot holmiju un dažus citus retzemju elementus, tika pabeigta retzemju elementu atklāšanas trešā posma otra puse.

2. Holmija fizikālās īpašības
Holmijs ir sudrabaini balts metāls, mīksts un elastīgs; kušanas temperatūra 1474°C, viršanas temperatūra 2695°C, blīvums 8,7947g/cm³. Holmijs ir stabils sausā gaisā un ātri oksidējas augstā temperatūrā;holmija oksīdsir spēcīgākā zināmā paramagnētiskā viela. Holmija savienojumus var izmantot kā piedevas jauniem feromagnētiskiem materiāliem;holmija jodīdsizmanto metālu halogenīdu lampu – holmija lampu – ražošanā. Tas ir stabils sausā gaisā istabas temperatūrā un viegli oksidējas mitrā gaisā un augstā temperatūrā. Izvairīties no saskares ar gaisu, oksīdiem, skābēm, halogēniem un mitru ūdeni. Saskaroties ar ūdeni, tas izdala viegli uzliesmojošas gāzes; tas šķīst neorganiskajās skābēs. Tas ir stabils sausā gaisā istabas temperatūrā, bet ātri oksidējas mitrā gaisā un temperatūrā virs istabas temperatūras. Tam piemīt aktīvas ķīmiskās īpašības. Tas lēni sadala ūdeni. Tas var savienoties ar gandrīz visiem nemetāliskajiem elementiem. Tas sastopams itrija silikātā, monacītā un citos retzemju minerālos. To izmanto magnētisko sakausējumu materiālu izgatavošanai.

3. Holmija ķīmiskās īpašības
Tas ir stabils sausā gaisā istabas temperatūrā un viegli oksidējas mitrā gaisā un augstās temperatūrās. Izvairieties no saskares ar gaisu, oksīdiem, skābēm, halogēniem un mitru ūdeni. Saskaroties ar ūdeni, tas izdala viegli uzliesmojošas gāzes; tas šķīst neorganiskās skābēs. Tas ir stabils sausā gaisā istabas temperatūrā, bet ātri oksidējas mitrā gaisā un virs istabas temperatūras. Tam piemīt aktīvas ķīmiskās īpašības. Tas lēni sadala ūdeni. To var kombinēt ar gandrīz visiem nemetāliskajiem elementiem. Tas pastāv itrija silikātā, monazītā un citos retzemju minerālos. To izmanto magnētisko sakausējumu materiālu ražošanā. Tāpat kā disprozijs, tas ir metāls, kas var absorbēt kodolu dalīšanās procesā radušos neitronus. Kodolreaktorā tas nepārtraukti deg, no vienas puses, un kontrolē ķēdes reakcijas ātrumu, no otras puses. Elementa apraksts: Tam ir metālisks spīdums. Tas var lēnām reaģēt ar ūdeni un šķīst atšķaidītā skābē. Sāls ir dzeltens. Oksīds Ho2O2 ir gaiši zaļš. Tas šķīst minerālskābē, veidojot trīsvērtīgu jonu dzelteno sāli. Elementa avots: To iegūst, reducējotholmija fluorīdsHoF3·2H2O ar kalciju.
Savienojumi
(1)Holmija oksīdsir balts un tam ir divas struktūras: ķermenicentrēta kubiskā un monoklīnā. Ho₂O₃ ir vienīgais stabilais oksīds. Tā ķīmiskās īpašības un pagatavošanas metodes ir tādas pašas kā lantāna oksīdam. To var izmantot holmija lampu ražošanā.
(2)Holmija nitrātsMolekulārā formula: Ho(NO3)3·5H2O; Molekulmasa: 441,02; Parasti nedaudz kaitīgs ūdenstilpnēm. Neļaujiet neatšķaidītam vai lielam produkta daudzumam nonākt saskarē ar gruntsūdeņiem, ūdensceļiem vai kanalizācijas sistēmām. Neizlaist materiālu apkārtējā vidē bez valdības atļaujas.

4. Holmija sintēzes metode
1. Holmija metālsvar iegūt, reducējot bezūdens sveķusholmija trihlorīds or holmija trifluorīdsar metālisku kalciju
2. Pēc tam, kad holmijs ir atdalīts no citiem retzemju elementiem, izmantojot jonu apmaiņas vai šķīdinātāja ekstrakcijas tehnoloģiju, metāla holmiju var iegūt, izmantojot metāla termisko reducēšanu. Retzemju hlorīda litija termiskā reducēšana atšķiras no retzemju hlorīda kalcija termiskās reducēšanas. Pirmā reducēšanas process tiek veikts gāzes fāzē. Litija termiskās reducēšanas reaktors ir sadalīts divās sildīšanas zonās, un reducēšanas un destilācijas procesi tiek veikti vienā un tajā pašā iekārtā. Bezūdens vielaholmija hlorīdstiek ievietots augšējā titāna reaktora tīģelī (arī HoCl3 destilācijas kamerā), un reducējošais aģents metāliskais litijs tiek ievietots apakšējā tīģelī. Pēc tam nerūsējošā tērauda reakcijas tvertne tiek iztukšota līdz 7 Pa un pēc tam uzkarsēta. Kad temperatūra sasniedz 1000 ℃, to uztur noteiktu laiku, lai ļautuHoCl3tvaiki un litija tvaiki pilnībā reaģē, un reducētā metāla holmija cietās daļiņas iekrīt apakšējā tīģelī. Pēc reducēšanas reakcijas pabeigšanas tikai apakšējais tīģelis tiek uzkarsēts, lai destilētu LiCl augšējā tīģelī. Redukcijas reakcijas process parasti ilgst apmēram 10 stundas. Lai iegūtu tīrāku metālisko holmiju, reducējošajam aģentam metāliskajam litijam jābūt 99,97% augstas tīrības pakāpes litijam un jāizmanto divkārši destilēts bezūdens HoCl3.

5. Holmija pielietojums

(1) Izmanto kā piedevu metālu halogenīdu lampām. Metālu halogenīdu lampas ir gāzizlādes lampu veids, kas izstrādāts uz augstspiediena dzīvsudraba lampu bāzes. To īpašība ir tāda, ka spuldzes ir piepildītas ar dažādiem retzemju halogenīdiem. Galvenie izmantotie ir retzemju jodīdi, kas, izlādējot gāzi, izstaro dažādas spektrālās krāsas. Holmija lampās izmantotā darba viela ir holmija jodīds, kas var iegūt lielāku metālu atomu koncentrāciju loka zonā, tādējādi ievērojami uzlabojot starojuma efektivitāti.

(2) Holmiju var izmantot kā piedevu itrija dzelzs vai itrija alumīnija granātam;

(3) Ar holmiju leģēts itrija alumīnija granāts (Ho:YAG) var izstarot 2 μm lāzerus. 2 μm lāzeru absorbcijas ātrums cilvēka audos ir augsts, gandrīz par 3 lieluma kārtām lielāks nekā Hd:YAG. Tādēļ, izmantojot Ho:YAG lāzerus medicīniskajā ķirurģijā, var ne tikai uzlabot operācijas efektivitāti un precizitāti, bet arī samazināt termiskā bojājuma laukumu. Holmija kristāla radītais brīvais stars var likvidēt taukus, neradot pārmērīgu karstumu, tādējādi samazinot termiskos bojājumus veseliem audiem. Tiek ziņots, ka Amerikas Savienotās Valstis izmanto holmija lāzeru glaukomas ārstēšanai, kas var mazināt pacientu operācijas sāpes. Ķīnas 2 μm lāzerkristāla līmenis ir sasniedzis starptautisku līmeni, un mums ir enerģiski jāattīsta un jāražo šāda veida lāzerkristāls.

(4) Magnetostriktīvajam sakausējumam var pievienot arī nelielu daudzumu holmija, lai samazinātu ārējo lauku, kas nepieciešams sakausējuma piesātinājuma magnetizācijai.

(5) Turklāt ar holmiju leģētu optisko šķiedru var izmantot optisko šķiedru lāzeru, optisko šķiedru pastiprinātāju, optisko šķiedru sensoru un citu optisko sakaru ierīču izgatavošanai, kam būs nozīmīgāka loma mūsdienu straujajā optisko šķiedru sakaru attīstībā.

Holmija lāzers Holmija lāzera pielietojums ir pacēlis urīnceļu akmeņu ārstēšanu jaunā līmenī. Holmija lāzera viļņa garums ir 2,1 μm, un tas ir impulsa lāzers. Tas ir jaunākais no daudzajiem lāzeriem, ko izmanto ķirurģiskās operācijās. Radītā enerģija var iztvaicēt ūdeni starp optiskās šķiedras galu un akmeni, veidojot sīkus kavitācijas burbuļus, un pārnest enerģiju uz akmeni, sasmalcinot akmeni pulverī. Ūdens absorbē daudz enerģijas, samazinot apkārtējo audu bojājumus. Tajā pašā laikā holmija lāzera iekļūšanas dziļums cilvēka audos ir ļoti sekls, tikai 0,38 mm. Tāpēc, sasmalcinot akmeņus, apkārtējo audu bojājumi var tikt samazināti līdz minimumam, un drošība ir ārkārtīgi augsta.
Holmija lāzera litotripsijas tehnoloģija: medicīniskā holmija lāzera litotripsija, kas ir piemērota cietu nierakmeņiem, urīnvadu akmeņiem un urīnpūšļa akmeņiem, kurus nevar salauzt ar ekstrakorporālu triecienviļņu litotripsiju. Izmantojot medicīnisko holmija lāzera litotripsiju, medicīniskā holmija lāzera plānā optiskā šķiedra ar cistoskopa un elastīga ureteroskopa palīdzību iziet cauri urīnizvadkanālam un urīnvadam, lai sasniegtu urīnvada, urīnvadu un nierakmeņus, un pēc tam urologs manipulē ar holmija lāzeru, lai salauztu akmeņus. Šīs ārstēšanas metodes priekšrocība ir tā, ka tā var atrisināt urīnvadu, urīnpūšļa un lielāko daļu nierakmeņu akmeņu ārstēšanas metodes. Trūkums ir tāds, ka dažiem akmeņiem nieru augšējā un apakšējā kausā paliks neliels daudzums akmeņu, jo holmija lāzera šķiedra, kas ienāk no urīnvada, nevar sasniegt akmens vietu.
Holmija lāzers ir jauna veida lāzers, ko rada pulsējoša cietā lāzera ierīce, kas izgatavota no lāzerkristāla (Cr:Tm:Ho:YAG) ar itrija alumīnija granātu (YAG) kā aktivācijas vidi un leģētu ar sensibilizējošiem hroma (Cr) joniem, enerģijas pārneses joniem tūlija (Tm) joniem un aktivācijas joniem holmija (Ho). To var izmantot operācijās tādās nodaļās kā uroloģija, LOR, dermatoloģija un ginekoloģija. Šī lāzerķirurģija ir neinvazīva vai minimāli invazīva, un pacients procedūras laikā izjutīs ļoti maz sāpju.

Publicēšanas laiks: 2024. gada 14. novembris