Det holmium er et metalelement, der hører til blokken F i det periodiske system, specifikt til lanthanidperioden. Det er derfor et medlem af de sjældne jordarter sammen med erbium, yttrium, dysprosium og ytterbium. Alle disse udgør en række mineraler (xenotime eller gadolinite), der er vanskelige at adskille ved konventionelle kemiske metoder..
Dens kemiske symbol er Ho, der har et atomnummer på 67 og er mindre rigeligt end dets nabodysprosium (66Dy) og erbium (68Er). Det siges derefter, at det adlyder Oddo-Harkins-reglen. Holmium er et af de sjældne metaller, som næsten ingen kender eller mistænker for dets eksistens; selv blandt kemikere nævnes det ikke så ofte.
Inden for medicin er holmium kendt for brugen af sin laser i operationer for at bekæmpe prostata sygdomme. Det repræsenterer også det lovende materiale til fremstilling af elektromagneter og kvantecomputere på grund af dets usædvanlige magnetiske egenskaber..
De treværdige forbindelser af holmium, Ho3+, De har det særlige at udstille en farve, der afhænger af det lys, som de bestråles med. Hvis det er fluorescerende, skifter farven på disse forbindelser fra gul til lyserød. På samme måde sker det med sine løsninger.
Artikelindeks
Opdagelsen af holmium tilskrives to schweiziske kemikere, Marc Delafontaine og Jacques-Louis Soret, som i 1878 opdagede det spektroskopisk, mens de analyserede mineraler i sjældne jordarter i Genève. De kaldte det element X.
Bare et år senere, i 1879, lykkedes den svenske kemiker Per Teodor Cleve at adskille holmiumoxid startende fra erbia, erbiumoxid (ErtoELLER3). Dette oxid, der er forurenet med andre urenheder, udviste en brun farve, som han kaldte 'holmia', hvilket betyder Stockholm på latin..
Ligeledes opnåede Cleve et andet materiale med grøn farve: 'thulia', der bliver thuliumoxid. Problemet med denne opdagelse er, at ingen af de tre kemikere var i stand til at opnå en tilstrækkelig ren prøve af holmiumoxid, da den var forurenet af atomer af dysprosium, et andet lanthanidmetal..
Det var først i 1886, at den flittige franske kemiker, Paul Lecoq de Boisbaudran, isolerede holmiumoxid ved fraktioneret nedbør. Dette oxid gennemgik senere kemiske reaktioner for at producere holmiumsalte, som blev reduceret i 1911 af den svenske kemiker Otto Holmberg; og således dukkede de første prøver af metallisk holmium op.
Men på nuværende tidspunkt er Holmium-ioner Ho3+, ekstraheres ved ionbytningskromatografi i stedet for at ty til konventionelle reaktioner.
Sølvfarvet, blødt, duktilt og formbart metal.
67 (67Ho)
164,93 g / mol
1461 ºC
2600 ºC
Ved stuetemperatur: 8,79 g / cm3
Bare når det smelter eller smelter: 8,34 g / cm3
17 kJ / mol
251 kJ / mol
27,15 J / (mol K)
1.23 på Pauling-skalaen
Først: 581,0 kJ / mol (Ho+ gasformig)
Andet: 1140 kJ / mol (Hoto+ gasformig)
Tredje: 2204 kJ / mol (Ho3+ gasformig)
16,2 W / (m K)
814 nΩ m
Holmium kan forekomme i dets forbindelser med følgende tal eller oxidationstilstande: 0, +1 (Ho+), +2 (Hoto+) og +3 (Ho3+). Af alle er +3 langt den mest almindelige og stabile. Derfor er holmium et trivalent metal, der danner forbindelser (ionisk eller delvist ionisk), hvor det deltager som Ho ion3+.
For eksempel har holmium i de følgende forbindelser et oxidationsnummer på +3: HotoELLER3 (Hoto3+ELLER3to-), Ho (OH)3, HoI3 (Ho3+jeg3-) og Hoto(SW4)3.
Ho3+ og dets elektroniske overgange er ansvarlige for, at forbindelserne af dette metal ser ud som brungule farver. Men når disse bestråles med fluorescerende lys, bliver de lyserøde. Det samme gælder dine løsninger.
Holmium forekommer i naturen som en enkelt stabil isotop: 165Ho (100% overflod). Der er dog menneskeskabte radioisotoper med lange halveringstider. Mellem dem har vi:
-163Ho (t1/2 = 4570 år)
-164Ho (t1/2 = 29 minutter)
-166Ho (t1/2 = 26.763 timer)
-167Ho (t1/2 = 3,1 timer)
Holmium er et paramagnetisk metal, men det kan blive ferromagnetisk ved en temperatur på 19 K og udvise meget stærke magnetiske egenskaber. Det er kendetegnet ved også at have det magnetiske øjeblik (10,6 μB) største blandt alle kemiske grundstoffer samt usædvanlig magnetisk permeabilitet.
Holmium er et metal, der ikke ruster for hurtigt under normale forhold, så det tager tid at miste sin glans. Men når den opvarmes med en lighter, bliver den gullig på grund af dannelsen af et oxidlag:
4 Ho + 3 Oto → 2 HotoELLER3
Reagerer med fortyndede eller koncentrerede syrer for at producere deres respektive salte (nitrater, sulfater osv.). Imidlertid og overraskende reagerer det ikke med flussyre, da et lag af HoF3 beskytter den mod nedbrydning.
Holmium reagerer også med alle halogener for at producere deres respektive halogenider (HoF3, HoCl3, HoBr3 og HoI3).
Holmium krystalliserer til en kompakt sekskantet struktur, hcp (sekskantet tætpakket). I teorien forbliver Ho-atomer sammenhængende takket være den metalliske binding dannet af elektronerne i deres 4f-orbitaler i henhold til deres elektroniske konfiguration:
[Xe] 4felleve 6sto
Sådanne interaktioner såvel som det energiske arrangement af dets elektroner definerer holmiums fysiske egenskaber. Ingen anden allotrop eller polymorf er kendt af dette metal, ikke engang under højt tryk.
Holmiumatomet er en god neutronabsorber, så det hjælper med at kontrollere udviklingen af nukleare reaktioner.
Holmiumoxidopløsninger bruges til at kalibrere spektrofotometre, fordi deres absorptionsspektrum forbliver konstant næsten altid, uanset de urenheder, det indeholder. Det viser også meget karakteristiske skarpe bånd forbundet med holmiumatomet og ikke med dets forbindelser..
Holmiumatomer er i stand til at give rødlig farve til glas og kunstige cubic zirconia perler.
Ved ekstremt lave temperaturer (30 K eller derunder) udviser holmium interessante magnetiske egenskaber, som bruges til at fremstille kraftige elektromagneter, hvor det hjælper med at koncentrere det resulterende magnetfelt..
Sådanne magnetiske materialer er beregnet til nuklear magnetisk resonans; til udvikling af harddiske med minder, der svinger i rækkefølgen af petabyte eller terabyte; og til muligvis fremstilling af kvantecomputere.
En yttrium-aluminium granat (YAG) krystal kan doteres med holmiumatomer for at udsende stråling, hvis bølgelængde er 2 µm; Vi har en holmium laser. Takket være det kan tumorvæv skæres præcist uden at forårsage blødning, da den tilførte energi straks sårer sårene.
Denne laser er blevet brugt gentagne gange i prostata- og tandkirurgi såvel som til at eliminere kræftceller og nyresten.
Endnu ingen kommentarer