Què és l'element holmi?

1. Descobriment dels elements d'holmi
Després de la separació de Mosandererbiiterbideitriel 1842, molts químics van utilitzar l'anàlisi espectral per identificar-los i van determinar que no eren òxids purs d'un element, cosa que va animar els químics a continuar separant-los. Després de separar-losòxid d'itterbiiòxid d'escandiA partir de l'òxid d'itterbi, Cliff va separar dos nous òxids d'elements el 1879. Un d'ells va ser anomenat holmi per commemorar el lloc de naixement de Cliff, l'antic nom llatí d'Estocolm, la capital de Suècia, Holmia, i el símbol de l'element Ho. Més tard, el 1886, Boisbodran va separar un altre element de l'holmi, però es va conservar el nom d'holmi. Amb el descobriment de l'holmi i alguns altres elements de terres rares, es va completar l'altra meitat de la tercera etapa del descobriment d'elements de terres rares.

Ho

2. Propietats físiques de l'holmi
L'holmi és un metall blanc platejat, tou i dúctil; punt de fusió 1474 °C, punt d'ebullició 2695 °C, densitat 8,7947 g/cm³. L'holmi és estable a l'aire sec i s'oxida ràpidament a altes temperatures;òxid d'holmiés la substància paramagnètica més forta coneguda. Els compostos d'holmi es poden utilitzar com a additius per a nous materials ferromagnètics;iodur d'holmis'utilitza per fabricar làmpades d'halogenurs metàl·lics: làmpades d'holmi. És estable a l'aire sec a temperatura ambient i s'oxida fàcilment a l'aire humit i a altes temperatures. Eviteu el contacte amb l'aire, els òxids, els àcids, els halògens i l'aigua humida. Allibera gasos inflamables en contacte amb l'aigua; és soluble en àcids inorgànics. És estable a l'aire sec a temperatura ambient, però s'oxida ràpidament a l'aire humit i per sobre de la temperatura ambient. Té propietats químiques actives. Descompon l'aigua lentament. Es pot combinar amb gairebé tots els elements no metàl·lics. Existeix en silicat d'itri, monazita i altres minerals de terres rares. S'utilitza per fabricar materials d'aliatge magnètic.

https://www.epomaterial.com/rare-earth-material-holmium-metal-ho-ingots-cas-7440-60-0-product/

3. Propietats químiques de l'holmi
És estable a l'aire sec a temperatura ambient i s'oxida fàcilment a l'aire humit i a altes temperatures. Eviteu el contacte amb l'aire, els òxids, els àcids, els halògens i l'aigua humida. Allibera gasos inflamables en contacte amb l'aigua; es dissol en àcids inorgànics. És estable a l'aire sec a temperatura ambient, però s'oxida ràpidament a l'aire humit i per sobre de la temperatura ambient. Té propietats químiques actives. Descompon lentament l'aigua. Es pot combinar amb gairebé tots els elements no metàl·lics. Existeix en silicat d'itri, monazita i altres minerals de terres rares. S'utilitza per fabricar materials d'aliatge magnètic. Com el disprosi, és un metall que pot absorbir els neutrons produïts per la fissió nuclear. En un reactor nuclear, crema contínuament d'una banda i controla la velocitat de la reacció en cadena de l'altra. Descripció de l'element: Té una brillantor metàl·lica. Pot reaccionar lentament amb l'aigua i dissoldre's en àcid diluït. La sal és groga. L'òxid Ho2O2 és de color verd clar. Es dissol en àcid mineral per produir sal groga d'ió trivalent. Font de l'element: Es fabrica mitjançant la reducciófluorur d'holmiHoF3·2H2O amb calci.
Compostos
(1)Òxid d'holmiés blanc i té dues estructures: cúbica centrada en el cos i monoclínica. L'Ho2O3 és l'únic òxid estable. Les seves propietats químiques i mètodes de preparació són els mateixos que els de l'òxid de lantà. Es pot utilitzar per fabricar làmpades d'holmi.
(2)nitrat d'holmiFórmula molecular: Ho(NO3)3·5H2O; Massa molecular: 441,02; Normalment és lleugerament nociu per a les masses d'aigua. No permeteu que quantitats grans o sense diluir del producte entrin en contacte amb aigües subterrànies, cursos d'aigua o clavegueram. No aboqueu el material al medi ambient sense permís governamental.

https://www.epomaterial.com/rare-earth-material-holmium-metal-ho-ingots-cas-7440-60-0-product/

4. Mètode de síntesi de l'holmi
1. Holmi metalles pot obtenir reduint l'anhidretriclorur d'holmi or trifluorur d'holmiamb calci metàl·lic
2. Després de separar l'holmi d'altres elements de terres rares mitjançant tecnologia d'intercanvi iònic o extracció amb dissolvents, l'holmi metàl·lic es pot preparar mitjançant reducció tèrmica de metalls. La reducció tèrmica de liti del clorur de terres rares és diferent de la reducció tèrmica de calci del clorur de terres rares. El procés de reducció de la primera es duu a terme en fase gasosa. El reactor de reducció tèrmica de liti es divideix en dues zones d'escalfament, i els processos de reducció i destil·lació es duen a terme al mateix equip. Anhidreclorur d'holmies col·loca al gresol del reactor de titani superior (també a la cambra de destil·lació de HoCl3) i l'agent reductor de liti metàl·lic es col·loca al gresol inferior. A continuació, es buida el tanc de reacció d'acer inoxidable a 7 Pa i després s'escalfa. Quan la temperatura arriba als 1000 ℃, es manté durant un cert temps per permetre queHoCl3el vapor i el vapor de liti reaccionen completament, i les partícules sòlides d'holmi metàl·lic reduït cauen al gresol inferior. Un cop finalitzada la reacció de reducció, només s'escalfa el gresol inferior per destil·lar LiCl al gresol superior. El procés de reacció de reducció generalment triga unes 10 hores. Per produir holmi metàl·lic més pur, l'agent reductor de liti metàl·lic ha de ser de liti d'alta puresa al 99,97% i s'ha d'utilitzar HoCl3 anhidre doblement destil·lat.

 

5. Aplicacions de l'holmi
(1) S'utilitza com a additiu per a làmpades d'halogenurs metàl·lics. Les làmpades d'halogenurs metàl·lics són un tipus de làmpada de descàrrega de gas desenvolupada sobre la base de làmpades de mercuri d'alta pressió. La seva característica és que les bombetes estan plenes de diversos halurs de terres rares. Els principals utilitzats són els iodurs de terres rares, que emeten diferents colors espectrals quan es descarrega el gas. La substància de treball utilitzada en les làmpades d'holmi és el iodur d'holmi, que pot obtenir una concentració més alta d'àtoms metàl·lics a la zona d'arc, millorant així considerablement l'eficiència de la radiació.
(2) L'holmi es pot utilitzar com a additiu per al granat de ferro itri o d'alumini itri;
(3) El granat d'itri i alumini dopat amb holmi (Ho:YAG) pot emetre làsers de 2 μm. La taxa d'absorció dels làsers de 2 μm pels teixits humans és alta, gairebé 3 ordres de magnitud superior a la del Hd:YAG. Per tant, quan s'utilitzen làsers Ho:YAG per a la cirurgia mèdica, no només es pot millorar l'eficiència i la precisió de la cirurgia, sinó que també es pot reduir la zona de dany tèrmic a una mida més petita. El feix lliure generat pel cristall d'holmi pot eliminar el greix sense generar una calor excessiva, reduint així el dany tèrmic als teixits sans. S'ha informat que els Estats Units utilitzen làser d'holmi per tractar el glaucoma, cosa que pot reduir el dolor de la cirurgia per als pacients. El nivell del cristall làser de 2 μm de la Xina ha assolit el nivell internacional i hauríem de desenvolupar i produir enèrgicament aquest tipus de cristall làser.
(4) També es pot afegir una petita quantitat d'holmi a l'aliatge magnetostrictiu per reduir el camp extern necessari per a la magnetització de saturació de l'aliatge.
(5) A més, la fibra òptica dopada amb holmi es pot utilitzar per fabricar làsers de fibra òptica, amplificadors de fibra òptica, sensors de fibra òptica i altres dispositius de comunicació òptica, que tindran un paper més important en el ràpid desenvolupament actual de la comunicació per fibra òptica.

Làser d'holmi L'aplicació del làser d'holmi ha portat el tractament dels càlculs urinaris a un nou nivell. El làser d'holmi té una longitud d'ona de 2,1 μm i és un làser pulsat. És el més recent dels molts làsers utilitzats en operacions quirúrgiques. L'energia generada pot vaporitzar l'aigua entre l'extrem de la fibra òptica i el càlcul, formant petites bombolles de cavitació, i transmetre energia al càlcul, triturant-lo fins a convertir-lo en pols. L'aigua absorbeix molta energia, reduint els danys als teixits circumdants. Al mateix temps, la profunditat de penetració del làser d'holmi en el teixit humà és molt superficial, només 0,38 mm. Per tant, en triturar càlculs, es pot minimitzar el dany als teixits circumdants i la seguretat és extremadament alta.
Tecnologia de litotrípsia amb làser d'holmi: litotrípsia amb làser d'holmi mèdica, adequada per a càlculs renals durs, càlculs ureterals i càlculs de la bufeta que no es poden trencar mitjançant litotrípsia per ones de xoc extracorpòries. Quan s'utilitza la litotrípsia amb làser d'holmi mèdica, la fibra òptica fina del làser d'holmi mèdic passa a través de la uretra i l'urèter amb l'ajuda d'un cistoscopi i un ureteroscopi flexible per arribar als càlculs de la bufeta, els càlculs ureterals i els càlculs renals, i després l'uròleg manipula el làser d'holmi per trencar els càlculs. L'avantatge d'aquest mètode de tractament és que pot resoldre càlculs ureterals, càlculs de la bufeta i la majoria dels càlculs renals. El desavantatge és que per a alguns càlculs als calzes superiors i inferiors del ronyó, quedarà una petita quantitat de càlculs perquè la fibra làser d'holmi que entra des de l'urèter no pot arribar al lloc del càlcul.
El làser d'holmi és un nou tipus de làser produït per un dispositiu làser sòlid pulsat fet de cristall làser (Cr:Tm:Ho:YAG) amb granat d'itri i alumini (YAG) com a medi d'activació i dopat amb ions sensibilitzants de crom (Cr), ions de transferència d'energia de tuli (Tm) i ions d'activació d'holmi (Ho). Es pot utilitzar en cirurgies en departaments com ara urologia, otorrinolaringologia, dermatologia i ginecologia. Aquesta cirurgia làser no és invasiva o mínimament invasiva i el pacient experimentarà molt poc dolor durant el tractament.


Data de publicació: 14 de novembre de 2024