Nuus - Wat is die holmium-element?

1. Ontdekking van holmium-elemente
Nadat Mosander geskei heterbiumenterbiumvanyttriumIn 1842 het baie chemici spektrale analise gebruik om hulle te identifiseer en vasgestel dat hulle nie suiwer oksiede van 'n element was nie, wat chemici aangemoedig het om voort te gaan om hulle te skei. Na die skeidingytterbiumoksiedenskandiumoksiedVan ytterbiumoksied het Cliff in 1879 twee nuwe oksiede van elemente geskei. Een daarvan is holmium genoem om Cliff se geboorteplek te herdenk, die antieke Latynse naam van Stockholm, die hoofstad van Swede, Holmia, en die elementsimbool Ho. Later, in 1886, het Boisbodran 'n ander element van holmium geskei, maar die naam holmium is behou. Met die ontdekking van holmium en sommige ander seldsame aardelemente is die ander helfte van die derde fase van die ontdekking van seldsame aardelemente voltooi.

2. Fisiese eienskappe van holmium
Holmium is 'n silwerwit metaal, sag en rekbaar; smeltpunt 1474°C, kookpunt 2695°C, digtheid 8.7947g/cm³. Holmium is stabiel in droë lug en oksideer vinnig by hoë temperature;holmiumoksiedis die sterkste bekende paramagnetiese stof. Holmiumverbindings kan as bymiddels vir nuwe ferromagnetiese materiale gebruik word;holmiumjodiedword gebruik om metaalhaliedlampe – holmiumlampe – te maak. Dit is stabiel in droë lug by kamertemperatuur en oksideer maklik in vogtige lug en by hoë temperature. Vermy kontak met lug, oksiede, sure, halogene en klam water. Dit stel vlambare gasse vry wanneer dit met water in kontak kom; dit is oplosbaar in anorganiese sure. Dit is stabiel in droë lug by kamertemperatuur, maar oksideer vinnig in vogtige lug en bo kamertemperatuur. Dit het aktiewe chemiese eienskappe. Dit ontbind water stadig. Dit kan met byna alle nie-metaalelemente verbind. Dit bestaan in yttriumsilikaat, monasiet en ander seldsame aardminerale. Dit word gebruik om magnetiese legeringsmateriale te maak.

3. Chemiese eienskappe van holmium
Dit is stabiel in droë lug by kamertemperatuur en oksideer maklik in vogtige lug en by hoë temperature. Vermy kontak met lug, oksiede, sure, halogene en vogtige water. Dit stel vlambare gasse vry wanneer dit met water in kontak kom; dit los op in anorganiese sure. Dit is stabiel in droë lug by kamertemperatuur, maar oksideer vinnig in vogtige lug en bo kamertemperatuur. Dit het aktiewe chemiese eienskappe. Dit ontbind water stadig. Dit kan met byna alle nie-metaalelemente gekombineer word. Dit bestaan in yttriumsilikaat, monasiet en ander seldsame aardminerale. Dit word gebruik om magnetiese legeringsmateriale te maak. Soos disprosium, is dit 'n metaal wat neutrone wat deur kernsplyting geproduseer word, kan absorbeer. In 'n kernreaktor brand dit aan die een kant voortdurend en beheer dit die spoed van die kettingreaksie aan die ander kant. Elementbeskrywing: Dit het 'n metaalglans. Dit kan stadig met water reageer en in verdunde suur oplos. Die sout is geel. Die oksied Ho2O2 is liggroen. Dit los op in minerale suur om driewaardige ioongeel sout te produseer. Elementbron: Dit word gemaak deur te reduseer.holmiumfluoriedHoF3·2H2O met kalsium.
Verbindings
(1)Holmiumoksiedis wit en het twee strukture: liggaamsgesentreerde kubiese en monokliniese. Ho₂O₃ is die enigste stabiele oksied. Die chemiese eienskappe en bereidingsmetodes daarvan is dieselfde as dié van lantaanoksied. Dit kan gebruik word om holmiumlampe te maak.
(2)HolmiumnitraatMolekulêre formule: Ho(NO3)3·5H2O; Molekulêre massa: 441.02; Dit is gewoonlik effens skadelik vir watermassas. Moenie toelaat dat onverdunde of groot hoeveelhede van die produk in kontak kom met grondwater, waterweë of rioolstelsels nie. Moenie die materiaal in die omliggende omgewing stort sonder toestemming van die regering nie.

4. Sintesemetode van holmium
1. Holmiummetaalkan verkry word deur watervrye te reduseerholmiumtrichloried or holmiumtrifluoriedmet metalliese kalsium
2. Nadat holmium van ander seldsame aardelemente geskei is deur ioonuitruiling of oplosmiddelekstraksietegnologie, kan metaalholmium voorberei word deur metaaltermiese reduksie. Litiumtermiese reduksie van seldsame aardchloried verskil van kalsiumtermiese reduksie van seldsame aardchloried. Die reduksieproses van eersgenoemde word in die gasfase uitgevoer. Die litiumtermiese reduksiereaktor word in twee verhittingsones verdeel, en die reduksie- en distillasieprosesse word in dieselfde toerusting uitgevoer. Watervryholmiumchloriedword in die boonste titaniumreaktorkroes (ook die HoCl3-distillasiekamer) geplaas, en die reduseermiddel metaallitium word in die onderste kroes geplaas. Dan word die vlekvrye staalreaksietenk tot 7 Pa geledig en dan verhit. Wanneer die temperatuur 1000 ℃ bereik, word dit vir 'n sekere tyd gehandhaaf om dieHoCl3damp en litiumdamp reageer volledig, en die gereduseerde metaalholmium-vaste deeltjies val in die onderste kroesie. Nadat die reduksiereaksie voltooi is, word slegs die onderste kroesie verhit om LiCl in die boonste kroesie te distilleer. Die reduksiereaksieproses duur gewoonlik ongeveer 10 uur. Om suiwerder metaalholmium te produseer, moet die reduseermiddel metaallitium 99.97% hoë suiwerheid litium wees en dubbel gedistilleerde anhidriese HoCl3 moet gebruik word.

5. Toepassings van holmium

(1) Gebruik as 'n bymiddel vir metaalhaliedlampe. Metaalhaliedlampe is 'n tipe gasontladingslamp wat ontwikkel is op die basis van hoëdrukkwiklampe. Hul kenmerk is dat die gloeilampe gevul is met verskeie seldsame aardhaliede. Die hoofgebruikte is seldsame aardjodiede, wat verskillende spektrale kleure uitstraal wanneer die gas ontlaai word. Die werkstof wat in holmiumlampe gebruik word, is holmiumjodied, wat 'n hoër konsentrasie metaalatome in die boogsone kan verkry, waardeur die stralingsdoeltreffendheid aansienlik verbeter word.

(2) Holmium kan as 'n toevoeging vir yttriumyster of yttriumaluminiumgranaat gebruik word;

(3) Holmium-gedoteerde yttriumaluminiumgranaat (Ho:YAG) kan 2μm lasers uitstraal. Die absorpsietempo van 2μm lasers deur menslike weefsel is hoog, byna 3 ordesgrootte hoër as dié van Hd:YAG. Daarom, wanneer Ho:YAG-lasers vir mediese chirurgie gebruik word, kan dit nie net die doeltreffendheid en akkuraatheid van die operasie verbeter nie, maar ook die termiese skade-area tot 'n kleiner grootte verminder. Die vrye straal wat deur holmiumkristal gegenereer word, kan vet verwyder sonder om oormatige hitte te genereer, waardeur termiese skade aan gesonde weefsel verminder word. Daar word berig dat die Verenigde State holmiumlasers gebruik om gloukoom te behandel, wat die pyn van chirurgie vir pasiënte kan verminder. Die vlak van China se 2μm laserkristal het die internasionale vlak bereik, en ons moet hierdie soort laserkristal kragtig ontwikkel en produseer.

(4) 'n Klein hoeveelheid holmium kan ook by die magnetostriktiewe legering gevoeg word om die eksterne veld wat benodig word vir die versadigingsmagnetisering van die legering te verminder.

(5) Daarbenewens kan holmium-gedoteerde optiese vesel gebruik word om optiese vesellasers, optiese vesversterkers, optiese veselsensors en ander optiese kommunikasietoestelle te maak, wat 'n belangriker rol sal speel in vandag se vinnige ontwikkeling van optiese veselkommunikasie.

Holmiumlaser Die toepassing van holmiumlaser het die behandeling van urienwegstene na 'n nuwe vlak geneem. Holmiumlaser het 'n golflengte van 2.1μm en is 'n gepulseerde laser. Dit is die nuutste van baie lasers wat in chirurgiese operasies gebruik word. Die energie wat opgewek word, kan die water tussen die punt van die optiese vesel en die klip verdamp, wat klein kavitasieborrels vorm, en energie na die klip oordra en die klip in poeier vergruis. Water absorbeer baie energie, wat skade aan omliggende weefsels verminder. Terselfdertyd is die penetrasiediepte van holmiumlaser in menslike weefsel baie vlak, slegs 0.38 mm. Daarom, wanneer klippe vergruis word, kan die skade aan omliggende weefsels geminimaliseer word, en die veiligheid is uiters hoog.
Holmium-laser-litotripsietegnologie: mediese holmium-laser-litotripsie, wat geskik is vir harde nierstene, ureterstene en blaasstene wat nie deur ekstrakorporeale skokgolf-litotripsie gebreek kan word nie. Wanneer mediese holmium-laser-litotripsie gebruik word, gaan die dun optiese vesel van die mediese holmium-laser deur die uretra en ureter met behulp van 'n sistoskoop en 'n buigsame uretoskoop om die blaasstene, ureterstene en nierstene te bereik, en dan manipuleer die uroloog die holmium-laser om die stene te breek. Die voordeel van hierdie behandelingsmetode is dat dit ureterstene, blaasstene en die meeste nierstene kan oplos. Die nadeel is dat vir sommige stene in die boonste en onderste kelke van die nier, 'n klein hoeveelheid stene sal oorbly omdat die holmium-laservesel wat van die ureter af inkom, nie die steenplek kan bereik nie.
Holmiumlaser is 'n nuwe tipe laser wat vervaardig word deur 'n gepulseerde soliede lasertoestel gemaak van laserkristal (Cr:Tm:Ho:YAG) met yttriumaluminiumgranaat (YAG) as die aktiveringsmedium en gedoteer met sensitiserende ione chroom (Cr), energie-oordragione thulium (Tm) en aktiveringsione holmium (Ho). Dit kan gebruik word in chirurgie in departemente soos urologie, KNO, dermatologie en ginekologie. Hierdie laserchirurgie is nie-indringend of minimaal indringend en die pasiënt sal baie min pyn tydens die behandeling ervaar.

Plasingstyd: 14 Nov 2024