Berita - Apakah unsur holmium?

1. Penemuan Unsur holmium
Selepas Mosander berpisaherbiumdanterbiumdaripadayttriumpada tahun 1842, ramai ahli kimia menggunakan analisis spektrum untuk mengenal pasti mereka dan menentukan bahawa ia bukan oksida tulen unsur, yang menggalakkan ahli kimia untuk terus memisahkannya. Selepas berpisahytterbium oksidadanskandium oksidadaripada ytterbium oksida, Cliff memisahkan dua unsur oksida baharu pada tahun 1879. Salah satu daripadanya dinamakan holmium untuk memperingati tempat kelahiran Cliff, nama Latin kuno Stockholm, ibu negara Sweden, Holmia, dan simbol unsur Ho. Kemudian, pada tahun 1886, Boisbodran memisahkan unsur lain daripada holmium, tetapi nama holmium dikekalkan. Dengan penemuan holmium dan beberapa unsur nadir bumi yang lain, separuh lagi peringkat ketiga penemuan unsur nadir bumi telah selesai.

2. Sifat fizikal holmium
Holmium ialah logam putih keperakan, lembut dan mulur; takat lebur 1474°C, takat didih 2695°C, ketumpatan 8.7947g/cm³. Holmium stabil dalam udara kering dan cepat teroksida pada suhu tinggi;holmium oksidaadalah bahan paramagnet yang paling kuat diketahui. Sebatian holmium boleh digunakan sebagai bahan tambahan untuk bahan feromagnetik baharu;holmium iodidadigunakan untuk membuat lampu halida logam – lampu holmium. Ia stabil dalam udara kering pada suhu bilik dan mudah teroksida dalam udara lembap dan pada suhu tinggi. Elakkan sentuhan dengan udara, oksida, asid, halogen, dan air lembap. Ia membebaskan gas mudah terbakar apabila bersentuhan dengan air; ia larut dalam asid tak organik. Ia stabil dalam udara kering pada suhu bilik, tetapi teroksida dengan cepat dalam udara lembap dan melebihi suhu bilik. Ia mempunyai sifat kimia aktif. Ia mengurai air secara perlahan. Ia boleh bergabung dengan hampir semua unsur bukan logam. Ia wujud dalam yttrium silikat, monazit dan mineral nadir bumi yang lain. Ia digunakan untuk membuat bahan aloi magnetik.

3. Sifat kimia holmium
Ia stabil dalam udara kering pada suhu bilik, dan mudah teroksida dalam udara lembap dan pada suhu tinggi. Elakkan sentuhan dengan udara, oksida, asid, halogen, dan air lembap. Ia membebaskan gas mudah terbakar apabila bersentuhan dengan air; ia larut dalam asid tak organik. Ia stabil dalam udara kering pada suhu bilik, tetapi teroksida dengan cepat dalam udara lembap dan melebihi suhu bilik. Ia mempunyai sifat kimia aktif. Ia perlahan-lahan mengurai air. Ia boleh digabungkan dengan hampir semua unsur bukan logam. Ia wujud dalam yttrium silikat, monazit dan mineral nadir bumi yang lain. Ia digunakan untuk membuat bahan aloi magnetik. Seperti disprosium, ia adalah logam yang boleh menyerap neutron yang dihasilkan oleh pembelahan nuklear. Dalam reaktor nuklear, ia terus terbakar di satu pihak dan mengawal kelajuan tindak balas berantai di pihak yang lain. Penerangan unsur: Ia mempunyai kilauan logam. Ia boleh bertindak balas perlahan dengan air dan larut dalam asid cair. Garam berwarna kuning. Oksida Ho2O2 berwarna hijau muda. Ia larut dalam asid mineral untuk menghasilkan garam kuning ion trivalen. Sumber elemen: Ia dibuat dengan mengurangkanholmium fluoridaHoF3·2H2O dengan kalsium.
sebatian
(1)Holmium oksidaberwarna putih dan mempunyai dua struktur: kubik berpusat badan dan monoklinik. Ho2O3 ialah satu-satunya oksida yang stabil. Sifat kimia dan kaedah penyediaannya adalah sama seperti lanthanum oksida. Ia boleh digunakan untuk membuat lampu holmium.
(2)Holmium nitratFormula molekul: Ho(NO3)3·5H2O; Jisim molekul: 441.02; Ia biasanya sedikit berbahaya kepada badan air. Jangan biarkan produk yang tidak dicairkan atau kuantiti yang banyak bersentuhan dengan air bawah tanah, saluran air atau sistem kumbahan. Jangan buang bahan ke persekitaran sekeliling tanpa kebenaran kerajaan.

4.Kaedah sintesis holmium
1. Logam holmiumboleh diperolehi dengan mengurangkan anhydrousholmium triklorida or holmium trifluoridadengan kalsium logam
2. Selepas holmium diasingkan daripada unsur nadir bumi yang lain melalui pertukaran ion atau teknologi pengekstrakan pelarut, holmium logam boleh disediakan melalui pengurangan haba logam. Pengurangan haba litium klorida nadir bumi adalah berbeza daripada pengurangan haba kalsium bagi klorida nadir bumi. Proses pengurangan bekas dijalankan dalam fasa gas. Reaktor pengurangan haba litium dibahagikan kepada dua zon pemanasan, dan proses pengurangan dan penyulingan dijalankan dalam peralatan yang sama. kontangholmium kloridadiletakkan di dalam mangkuk pijar reaktor titanium atas (juga kebuk penyulingan HoCl3), dan litium logam agen penurun diletakkan di dalam mangkuk pijar bawah. Kemudian tangki tindak balas keluli tahan karat dipindahkan ke 7Pa dan kemudian dipanaskan. Apabila suhu mencapai 1000 ℃, ia dikekalkan untuk masa tertentu untuk membolehkanHoCl3wap dan wap litium untuk bertindak balas sepenuhnya, dan zarah pepejal holmium logam yang dikurangkan jatuh ke dalam mangkuk bawah. Selepas tindak balas pengurangan selesai, hanya mangkuk bawah dipanaskan untuk menyuling LiCl ke dalam mangkuk atas. Proses tindak balas pengurangan biasanya mengambil masa kira-kira 10j. Untuk menghasilkan holmium logam yang lebih tulen, litium logam agen penurun hendaklah 99.97% litium ketulenan tinggi dan HoCl3 kontang suling berganda hendaklah digunakan.

5. Penggunaan holmium

(1) Digunakan sebagai bahan tambahan untuk lampu halida logam. Lampu halida logam ialah sejenis lampu nyahcas gas yang dibangunkan berdasarkan lampu merkuri tekanan tinggi. Ciri-ciri mereka ialah mentol dipenuhi dengan pelbagai halida nadir bumi. Yang utama yang digunakan ialah iodida nadir bumi, yang mengeluarkan warna spektrum yang berbeza apabila gas dinyahcas. Bahan kerja yang digunakan dalam lampu holmium ialah holmium iodide, yang boleh memperoleh kepekatan atom logam yang lebih tinggi dalam zon arka, dengan itu meningkatkan kecekapan sinaran.

(2) Holmium boleh digunakan sebagai bahan tambahan untuk besi yttrium atau garnet aluminium yttrium;

(3) Garnet aluminium yttrium dop holmium (Ho:YAG) boleh mengeluarkan laser 2μm. Kadar penyerapan laser 2μm oleh tisu manusia adalah tinggi, hampir 3 susunan magnitud lebih tinggi daripada Hd:YAG. Oleh itu, apabila menggunakan laser Ho:YAG untuk pembedahan perubatan, ia bukan sahaja dapat meningkatkan kecekapan dan ketepatan pembedahan, tetapi juga mengurangkan kawasan kerosakan haba kepada saiz yang lebih kecil. Rasuk bebas yang dihasilkan oleh kristal holmium boleh menghilangkan lemak tanpa menghasilkan haba yang berlebihan, dengan itu mengurangkan kerosakan haba pada tisu yang sihat. Dilaporkan bahawa Amerika Syarikat menggunakan laser holmium untuk merawat glaukoma, yang boleh mengurangkan kesakitan pembedahan untuk pesakit. Tahap kristal laser 2μm China telah mencapai tahap antarabangsa, dan kita harus bersungguh-sungguh membangunkan dan menghasilkan kristal laser jenis ini.

(4) Sebilangan kecil holmium juga boleh ditambah kepada aloi magnetostrictive untuk mengurangkan medan luaran yang diperlukan untuk pemagnetan tepu aloi.

(5) Di samping itu, gentian optik doped holmium boleh digunakan untuk membuat laser gentian optik, penguat gentian optik, sensor gentian optik dan peranti komunikasi optik lain, yang akan memainkan peranan yang lebih penting dalam perkembangan pesat komunikasi gentian optik hari ini.

Laser holmium Penggunaan laser holmium telah membawa rawatan batu kencing ke tahap yang baru. Laser holmium mempunyai panjang gelombang 2.1μm dan merupakan laser berdenyut. Ia adalah yang terbaru daripada banyak laser yang digunakan dalam operasi pembedahan. Tenaga yang dijana boleh mengewapkan air di antara hujung gentian optik dan batu, membentuk buih peronggaan kecil, dan menghantar tenaga ke batu, menghancurkan batu menjadi serbuk. Air menyerap banyak tenaga, mengurangkan kerosakan pada tisu sekeliling. Pada masa yang sama, kedalaman penembusan laser holmium ke dalam tisu manusia adalah sangat cetek, hanya 0.38mm. Oleh itu, apabila menghancurkan batu, kerosakan pada tisu sekeliling dapat diminimumkan, dan keselamatannya sangat tinggi.
Teknologi lithotripsy laser holmium: lithotripsy laser holmium perubatan, yang sesuai untuk batu ginjal yang keras, batu ureter dan batu pundi kencing yang tidak boleh dipecahkan oleh lithotripsy gelombang kejutan extracorporeal. Apabila menggunakan lithotripsy laser holmium perubatan, gentian optik nipis laser holmium perubatan melalui uretra dan ureter dengan bantuan sistoskop dan ureteroskop fleksibel untuk mencapai batu pundi kencing, batu ureter dan batu ginjal, dan kemudian pakar urologi memanipulasi laser holmium untuk memecahkan batu. Kelebihan kaedah rawatan ini ialah ia boleh menyelesaikan batu ureter, batu pundi kencing dan kebanyakan batu karang. Kelemahannya ialah bagi sesetengah batu di kaliks atas dan bawah buah pinggang, sejumlah kecil batu akan kekal kerana serat laser holmium yang masuk dari ureter tidak dapat sampai ke tapak batu.
Laser holmium ialah jenis laser baharu yang dihasilkan oleh peranti laser pepejal berdenyut yang diperbuat daripada kristal laser (Cr:Tm:Ho:YAG) dengan yttrium aluminium garnet (YAG) sebagai medium pengaktifan dan didopkan dengan pemekaan ion kromium (Cr), ion pemindahan tenaga thulium (Tm) dan ion pengaktifan holmium (Ho). Ia boleh digunakan dalam pembedahan di jabatan seperti urologi, ENT, dermatologi, dan ginekologi. Pembedahan laser ini adalah non-invasive atau minimally invasive dan pesakit akan mengalami sedikit kesakitan semasa rawatan.

Masa siaran: Nov-14-2024