Магічны рэдказямельны элемент: гольмій

Гольмій, атамны нумар 67, атамная маса 164,93032, назва элемента паходзіць ад месца нараджэння першаадкрывальніка.

Зместгольмійу зямной кары складае 0,000115%, і яна існуе разам з іншымірэдказямельныя элементыу манацыце і рэдказямельных мінералах. Натуральным стабільным ізатопам з'яўляецца толькі гольмій-165.

Гольмій устойлівы ў сухім паветры і хутка акісляецца пры высокіх тэмпературах;Аксід гольміювядома, што валодае наймацнейшымі парамагнітнымі ўласцівасцямі.

Злучэнне гольмію можа выкарыстоўвацца ў якасці дабаўкі для новых ферамагнітных матэрыялаў; ёдыд гольмію выкарыстоўваецца для вырабу металагалогенных лямпаў.гольміевыя лямпы, а гольміевыя лазеры таксама шырока выкарыстоўваюцца ў медыцыне.
хо-метал

 

Адкрыццё гісторыі

Адкрылі: Дж. Л. Сорэт, П. Т. Клів

Адкрыты з 1878 па 1879 год

Працэс адкрыцця: адкрыты Ж. Л. Сарэтам у 1878 годзе; адкрыты П. Т. Клівем у 1879 годзе

Пасля таго, як Масандер аддзяліў эрбіевую зямлю ітэрбійзямля зітрыйЗямлі ў 1842 годзе многія хімікі выкарыстоўвалі спектральны аналіз, каб ідэнтыфікаваць і вызначыць, што гэта не чыстыя аксіды элемента, што заахвоціла хімікаў працягваць іх падзяляць. Пасля аддзялення аксіду ітэрбію іаксід скандыюУ 1879 годзе Кліф з акісленай прынады аддзяліў два новыя элементарныя аксіды. Адзін з іх названы гольміем у гонар месца нараджэння Кліфа — старажытнай лацінскай назвы Holmia ў Стакгольме (Швецыя), з элементарным сімвалам Ho. У 1886 годзе Бувабадрандам быў аддзелены ад гольмію яшчэ адзін элемент, але назва гольмій была захавана. З адкрыццём гольмію і іншых рэдказямельных элементаў быў завершаны чарговы этап трэцяга адкрыцця рэдказямельных элементаў.

Электронная макетка:

Элемент Ho

Электронная макетка:

1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d10 4p6 5s² 4d10 5p6 6s² 4f11

Гэта метал, які, як і дыспразій, можа паглынаць нейтроны, якія ўтвараюцца ў выніку дзялення ядзер.

У ядзерным рэактары, з аднаго боку, ажыццяўляецца бесперапыннае гарэнне, а з другога боку, кантралюецца хуткасць ланцуговай рэакцыі.

Апісанне элемента: Першая энергія іанізацыі складае 6,02 электрон-вольта. Мае металічны бляск. Можа павольна рэагаваць з вадой і растварацца ў разведзеных кіслотах. Соль жоўтага колеру. Аксід Ho2O2 светла-зялёны. Раствараецца ў мінеральных кіслотах з утварэннем трохвалентных іёнаў жоўтых соляў.

Крыніца элемента: атрыманы шляхам аднаўлення фтарыду гольмію HoF3 · 2H2O кальцыем.

Метал

Хо-метал

 

Гольмій — серабрыста-белы метал з мяккай тэкстурай і пластычнасцю; тэмпература плаўлення 1474 °C, тэмпература кіпення 2695 °C, шчыльнасць 8,7947 г/см³ гольмій-метр.

Гольмій устойлівы ў сухім паветры і хутка акісляецца пры высокіх тэмпературах; аксід гольмію вядомы сваімі наймацнейшымі парамагнітнымі ўласцівасцямі.

Атрыманне злучэнняў, якія можна выкарыстоўваць у якасці дабавак для новых ферамагнітных матэрыялаў; ёдыд гольмію, які выкарыстоўваецца ў вытворчасці металагалогенных лямпаў – гольміевых лямпаў

Прыкладанне

(1) У якасці дабаўкі для металагалогенных лямпаў, металагалогенные лямпы - гэта тып газаразрадных лямпаў, распрацаваных на аснове ртутных лямпаў высокага ціску, якія характарызуюцца тым, што колба запоўнена рознымі галагенідамі рэдказямельных элементаў. У цяперашні час асноўным прымяненнем з'яўляецца ёдыд рэдказямельных элементаў, які выпраменьвае розныя спектральныя колеры падчас газаразраду. Рабочым рэчывам, якое выкарыстоўваецца ў гольміевых лямпах, з'яўляецца ёдыд гольмію, які можа дасягнуць высокай канцэнтрацыі атамаў металу ў зоне дугі, значна паляпшаючы эфектыўнасць выпраменьвання.

(2) Гольмій можа выкарыстоўвацца ў якасці дабаўкі для жалеза-ітрыевага або алюмініевага граната-ітрыю.

(3) Ітрыевы алюмініевы гранат, легаваны Ho:YAG, можа выпраменьваць лазер з даўжынёй хвалі 2 мкМ, што прыводзіць да таго, што чалавечыя тканіны могуць выпраменьваць лазер з даўжынёй хвалі 2 мкМ. Хуткасць паглынання м-лазера высокая, амаль на тры парадкі вышэйшая, чым у Hd:YAG. Такім чынам, пры выкарыстанні Ho:YAG лазера ў хірургічных мэтах можна не толькі павысіць эфектыўнасць і дакладнасць хірургічнага ўмяшання, але і паменшыць плошчу цеплавога пашкоджання. Свабодны прамень, які генеруецца крышталямі гольмію, можа выдаляць тлушч без выпрацоўкі празмернага цяпла, тым самым памяншаючы цеплавое пашкоджанне здаровых тканін. Паведамляецца, што лячэнне глаўкомы гольміевым лазерам у ЗША можа паменшыць боль пацыентаў, якія пераносяць аперацыю. Кітай 2 мкМ Узровень крышталяў м-лазера дасягнуў міжнароднага ўзроўню, і неабходна прыкласці намаганні для распрацоўкі і вытворчасці гэтага тыпу лазерных крышталяў.

(4) У магнітастрыкцыйны сплаў Тэрфенол D можна таксама дадаць невялікую колькасць гольмію, каб паменшыць знешняе поле, неабходнае для намагнічанасці сплаву да насычэння.

(5) Выкарыстанне валакна, легаванага гольміем, можа стварыць аптычныя камунікацыйныя прылады, такія як валаконныя лазеры, валаконныя ўзмацняльнікі і валаконныя датчыкі, якія будуць адыгрываць больш важную ролю ў хуткім развіцці валаконна-аптычнай сувязі сёння.

(6) Тэхналогія літатрыпсіі гольміевым лазерам: медыцынская літатрыпсія гольміевым лазерам падыходзіць для цвёрдых камянёў у нырках, мачаточніках і мачавой бурбалцы, якія немагчыма разбурыць экстракарпаральнай ударна-хвалевай літатрыпсіяй. Пры выкарыстанні медыцынскай літатрыпсіі гольміевым лазерам тонкае валакно медыцынскага гольміевага лазера выкарыстоўваецца для непасрэднага дасягнення камянёў у мачавой бурбалцы, мачаточніку і нырках праз мачаточнік і мачаточнік з дапамогай цыстаскопа і ўрэтраскопа. Затым спецыялісты-ўролагі маніпулююць гольміевым лазерам для разбурэння камянёў. Перавага гэтага метаду лячэння гольміевым лазерам заключаецца ў тым, што ён можа раствараць камяні ў мачаточніках, мачаточніках і пераважнай большасці камянёў у нырках. Недахопам з'яўляецца тое, што ў некаторых камянях у верхніх і ніжніх нырачных чашачках можа заставацца невялікая колькасць рэшткавых камянёў з-за немагчымасці валакна гольміевага лазера, якое паступае з мачаточніка, дасягнуць месца каменя.

 


Час публікацыі: 16 жніўня 2023 г.