Magisches Seltenerdelement: Holmium

Holmium, Ordnungszahl 67, Atomgewicht 164,93032, Elementname abgeleitet vom Geburtsort des Entdeckers.

Der Inhalt vonHolmiumin der Kruste beträgt 0,000115% und existiert zusammen mit anderenSeltene Erdenin Monazit und Seltenerdmineralien. Das natürliche stabile Isotop ist nur Holmium 165.

Holmium ist in trockener Luft stabil und oxidiert bei hohen Temperaturen schnell;Holmiumoxidist dafür bekannt, die stärksten paramagnetischen Eigenschaften zu besitzen.

Die Holmiumverbindung kann als Zusatzstoff für neue ferromagnetische Materialien verwendet werden; Holmiumiodid wird zur Herstellung von Metallhalogenidlampen verwendet –Holmiumlampen, und Holmiumlaser werden auch im medizinischen Bereich häufig verwendet.

Geschichte entdecken

Entdeckt von: JL Soret, PT Cleve

Entdeckt von 1878 bis 1879

Entdeckungsprozess: entdeckt von JL Soret im Jahr 1878; entdeckt von PT Cleve im Jahr 1879

Nachdem Mossander Erbiumerde undTerbiumErde ausYttriumErde im Jahr 1842 verwendeten viele Chemiker Spektralanalysen, um festzustellen, dass es sich nicht um reine Oxide eines Elements handelte, was die Chemiker dazu ermutigte, sie weiterhin zu trennen. Nach der Trennung von Ytterbiumoxid undScandiumoxidAus oxidiertem Köder isolierte Cliff 1879 zwei neue Elementoxide. Eines davon trägt den Namen Holmium, in Anlehnung an Cliffs Geburtsort, den antiken lateinischen Namen Holmia in Stockholm, Schweden, mit dem Elementsymbol Ho. 1886 trennte Bouvabadrand ein weiteres Element von Holmium, doch der Name Holmium blieb erhalten. Mit der Entdeckung von Holmium und anderen Seltenerdelementen wurde eine weitere Phase der dritten Entdeckung von Seltenerdelementen abgeschlossen.

Elektronisches Layout:

Elektronisches Layout:

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

Es ist ein Metall, das wie Dysprosium durch Kernspaltung erzeugte Neutronen absorbieren kann.

In einem Kernreaktor wird einerseits eine kontinuierliche Verbrennung durchgeführt und andererseits die Geschwindigkeit der Kettenreaktion kontrolliert.

Elementbeschreibung: Die erste Ionisierungsenergie beträgt 6,02 Elektronenvolt. Es hat einen metallischen Glanz. Es reagiert langsam mit Wasser und löst sich in verdünnten Säuren auf. Salz ist gelb. Das Oxid Ho2O2 ist hellgrün. Löst sich in Mineralsäuren auf, entstehen dreiwertige gelbe Salze.

Elementquelle: hergestellt durch Reduktion von Holmiumfluorid HoF3 · 2H2O mit Calcium.

Metall

Holmium ist ein silberweißes Metall mit weicher Textur und Duktilität; Schmelzpunkt 1474 °C, Siedepunkt 2695 °C, Dichte 8,7947 g/cm³ Holmiummeter.

Holmium ist in trockener Luft stabil und oxidiert bei hohen Temperaturen schnell. Holmiumoxid besitzt bekanntermaßen die stärksten paramagnetischen Eigenschaften.

Gewinnung von Verbindungen, die als Additive für neue ferromagnetische Materialien verwendet werden können; Holmiumiodid zur Herstellung von Metallhalogenidlampen – Holmiumlampen

Anwendung

(1) Als Zusatz zu Metallhalogenidlampen sind Metallhalogenidlampen eine Art Gasentladungslampe, die auf Basis von Quecksilberdampflampen entwickelt wurde. Der Kolben ist mit verschiedenen Seltenerdhalogeniden gefüllt. Derzeit wird hauptsächlich Seltenerdiod verwendet, das bei der Gasentladung verschiedene Spektralfarben emittiert. Der in Holmiumlampen verwendete Arbeitsstoff ist Holmiumiodid, das eine hohe Konzentration an Metallatomen im Lichtbogenbereich erreichen und so die Strahlungseffizienz deutlich verbessern kann.

(2) Holmium kann als Zusatzstoff für Yttriumeisen oder Yttriumaluminiumgranat verwendet werden.

(3) Mit Ho:YAG dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat kann 2 μm-Laserstrahlen emittieren, die menschliches Gewebe mit einem 2 μm-Laser durchdringen. Die Absorptionsrate von 2 μm-Lasern ist hoch, fast drei Größenordnungen höher als die von Hd:YAG. Durch den Einsatz von Ho:YAG-Lasern in der Chirurgie lassen sich daher nicht nur Effizienz und Genauigkeit des chirurgischen Eingriffs verbessern, sondern auch der Bereich, in dem thermische Schäden entstehen, verkleinern. Der von Holmiumkristallen erzeugte freie Strahl kann Fett ohne übermäßige Hitzeentwicklung entfernen und so die thermische Schädigung gesunden Gewebes verringern. Berichten zufolge kann die Holmium-Laserbehandlung von grünem Star in den USA die Schmerzen von Patienten während einer Operation lindern. Das Niveau chinesischer 2 μm-Laserkristalle hat internationales Niveau erreicht, und die Entwicklung und Herstellung solcher Laserkristalle sollte intensiv vorangetrieben werden.

(4) In der magnetostriktiven Legierung Terfenol D kann auch eine kleine Menge Holmium hinzugefügt werden, um das für die Sättigungsmagnetisierung der Legierung erforderliche äußere Feld zu verringern.

(5) Durch die Verwendung von mit Holmium dotierten Fasern können optische Kommunikationsgeräte wie Faserlaser, Faserverstärker und Fasersensoren hergestellt werden, die bei der rasanten Entwicklung der Glasfaserkommunikation heute eine immer wichtigere Rolle spielen werden.

(6) Holmium-Laser-Lithotripsie-Technologie: Die medizinische Holmium-Laser-Lithotripsie eignet sich für harte Nierensteine, Harnleitersteine ​​und Blasensteine, die durch extrakorporale Stoßwellenlithotripsie nicht zertrümmert werden können. Bei der medizinischen Holmium-Laser-Lithotripsie wird die dünne Faser des medizinischen Holmium-Lasers über ein Zystoskop und ein Ureteroskop direkt durch die Harnröhre und den Harnleiter zu Blase, Harnleiter und Nierensteinen geführt. Anschließend führen Urologen den Holmium-Laser so ein, dass die Steine ​​zertrümmert werden. Der Vorteil dieser Holmium-Laser-Behandlungsmethode besteht darin, dass sie Harnleitersteine, Blasensteine ​​und die meisten Nierensteine ​​zertrümmern kann. Der Nachteil besteht darin, dass bei einigen Steinen in den oberen und unteren Nierenkelchen geringe Mengen an Reststeinen verbleiben können, da die vom Harnleiter eintretende Holmium-Laserfaser die Steinstelle nicht erreichen kann.