Войти
Гольмий - это химический элемент с символом Hoи атомный номер 67. Часть серии лантаноидов, гольмий является редкоземельным элементом.
Гольмий был открыт в результате выделения шведским химиком Пер Теодором Клеве и независимо Жаком- Луи Соре и Марк Делафонтен, наблюдавшие его спектроскопически в 1878 году. Его оксид был впервые выделен из редкоземельных руд Кливом в 1878 году. Название элемента происходит от Holmia, латинского названия города Стокгольм.
Элементарный гольмий - относительно мягкий и податливый серебристо-белый металл. Он слишком реактивен, чтобы его можно было найти в несоединенном виде, но в изолированном виде он относительно стабилен в сухом воздухе при комнатной температуре. Однако он вступает в реакцию с водой и легко подвергается коррозии, а также горит на воздухе при нагревании.
Гольмий содержится в минералах монацит и гадолинит и обычно коммерчески извлекается из монацита с использованием методов ионного обмена. Его соединения в природе и почти во всей его лабораторной химии трехвалентно окислены и содержат ионы Ho (III). Трехвалентные ионы гольмия обладают флуоресцентными свойствами, подобными многим другим ионам редкоземельных элементов (при этом они дают свой собственный набор уникальных световых линий излучения), и поэтому используются таким же образом, как и некоторые другие редкоземельные элементы, в некоторых применениях для лазеров и красителей для стекла.
Гольмий имеет самую высокую магнитную проницаемость из всех элементов и поэтому используется для полюсных наконечников самых сильных статических магнитов. Поскольку гольмий сильно поглощает нейтроны, он также используется как выгорающий яд в ядерных реакторах.
Ho2O3, слева: естественный свет, справа: при холода -катодная люминесцентная лампа Гольмий - относительно мягкий и податливый элемент, который достаточно устойчив к коррозии и стабилен в сухом воздухе при стандартной температуре и давлении. Однако во влажном воздухе и при более высоких температурах он быстро окисляется, образуя желтоватый оксид. В чистом виде гольмий обладает металлическим ярким серебристым блеском.
Оксид гольмия имеет довольно резкие изменения цвета в зависимости от условий освещения. При дневном свете имеет желтовато-коричневый цвет. В трехцветном свете он становится огненно-оранжево-красным, почти неотличимым от оксида эрбия при тех же условиях освещения. Воспринимаемое изменение цвета связано с резкими полосами поглощения гольмия, взаимодействующими с подмножеством резких полос излучения трехвалентных ионов европия и тербия, действующих как люминофор.
Гольмий имеет наивысший магнитный момент (10,6 µ. B ) любого природного элемента и обладает другими необычными магнитными свойствами. В сочетании с иттрием он образует сильно магнитные соединения. Гольмий парамагнитен в условиях окружающей среды, но ферромагнитен при температурах ниже 19 K.
Металлический гольмий медленно тускнеет на воздухе и легко горит с образованием оксид гольмия (III) :
Гольмий является достаточно электроположительным и обычно трехвалентным. Он медленно реагирует с холодной водой и довольно быстро с горячей водой с образованием гидроксида гольмия:
Металлический гольмий реагирует со всеми галогенами:
Гольмий легко растворяется в разбавленной серной кислоте для образования растворов, содержащих желтые ионы Ho (III), которые существуют в виде комплексов [Ho (OH 2)9]:
Наиболее частая степень окисления гольмия - +3. Гольмий в растворе находится в форме Но, окруженного на девять молекул воды. Гольмий растворяется в кислотах.
Природный гольмий содержит один стабильный изотоп, гольмий-165. Некоторые синтетические известны радиоактивные изотопы ic; наиболее стабильным является гольмий-163 с периодом полураспада 4570 лет. Все другие радиоизотопы имеют период полураспада в основном состоянии не более 1,117 дней, а у большинства изотопов период полураспада менее 3 часов. Однако метастабильный Но имеет период полураспада около 1200 лет из-за его высокого спина . Этот факт в сочетании с высокой энергией возбуждения, приводящей к особенно богатому спектру распада гамма-лучей, возникающих при снятии возбуждения в метастабильном состоянии, делает этот изотоп полезным в ядерно-физических экспериментах в качестве средство для калибровки энергетических характеристик и внутренней эффективности спектрометров гамма-излучения.
Гольмий (Holmia, латинское название для Стокгольм ) был открыт Жаком-Луи Соре и Марком Делафонтеном в 1878 году, которые заметили аберрантные спектрографические полосы поглощения тогда неизвестных элемент (они назвали его «Элемент X»).
Кроме того, Пер Теодор Клев независимо обнаружил элемент, когда он работал на эрбии на земле (оксид эрбия ) и первым выделил его. Используя метод, разработанный Карлом Густавом Мосандером, Клив первым удалил все известные загрязнители из Эрбии. Результатом этих усилий стали два новых материала: коричневый и зеленый. Он назвал коричневое вещество холмией (в честь латинского названия Стокгольма, где родился Клив), а зеленое - тулией. Позже было обнаружено, что холмию является оксид гольмия, а тулия - оксид тулия.
. В классической статье Генри Мозли об атомных числах гольмию был присвоен атомный номер. из 66. Очевидно, препарат гольмия, который ему дали исследовать, был крайне нечистым, с преобладанием соседнего (и не нанесенного на график) диспрозия. Он бы видел линии рентгеновского излучения обоих элементов, но предположил, что доминирующие из них принадлежали гольмию, а не примеси диспрозия.
Гадолинит Как и все другие редкие земли, гольмий в природе не встречается в качестве свободного элемента. Он действительно встречается в сочетании с другими элементами в гадолините (черная часть образца, показанного справа), монаците и других редкоземельных минералах. Минерал с преобладанием гольмия пока не обнаружен. Основные районы добычи: Китай, США, Бразилия, Индия, Шри-Ланка и Австралия с запасами гольмия, оцениваемыми в 400 000 тонн.
Гольмий составляет 1,4 частей на миллион земной коры по массе. Это делает его 56-м по численности элементом в земной коре. Гольмий составляет 1 часть на миллион почв, 400 частей на квадриллион морской воды и почти ничего не атмосферы Земли. Гольмий редко встречается среди лантаноидов. Он составляет 500 частей на триллион вселенной по массе.
Его коммерчески извлекают с помощью ионного обмена из монацитового песка (0,05% гольмия), но все еще трудно отделить от других редкоземельных элементов. Элемент был выделен посредством восстановления его безводного хлорида или фторида металлическим кальцием. По оценкам, его содержание в земной коре составляет 1,3 мг / кг. Гольмий подчиняется правилу Оддо – Харкинса : как элемент с нечетным номером, он менее распространен, чем его непосредственные соседние с четным номером, диспрозий и эрбий. Однако это самый распространенный из тяжелых лантаноидов с нечетным номером. Основным источником тока являются некоторые из ионно-адсорбционных глин южного Китая. Некоторые из них имеют состав редкоземельных элементов, аналогичный составу ксенотима или гадолинита. Иттрий составляет около 2/3 от общего количества по массе; гольмий составляет около 1,5%. Сами исходные руды очень бедны, может быть, всего 0,1% лантаноидов, но легко извлекаются. Гольмий относительно недорог для редкоземельного металла с ценой около 1000 USD / кг.
Раствор 4% оксида гольмия в 10% хлорной кислоте, постоянно плавленый в кварцевую кювету в качестве оптического калибровочного стандарта Гольмий имеет самую высокую магнитную силу среди всех элементов и поэтому используется для создания сильнейших искусственно генерируемых магнитных полей, когда помещается в высокопрочные магниты в качестве магнитного полюса (также называемого а). Поскольку он может поглощать нейтроны, образующиеся при ядерном делении, он также используется как выгорающий яд для регулирования ядерных реакторов.
Гольмиевый легированный железо-иттриевый гранат (ЖИГ) и иттриевый литий фторид (YLF) находит применение в твердотельных лазерах, а Ho-YIG находит применение в оптических изоляторах и в микроволновом оборудовании (например, ЖИГ сферы ). Гольмиевые лазеры излучают на расстоянии 2,1 мкм. Они используются в медицине, стоматологии и волоконной оптике.
Гольмий является одним из красителей, используемых для кубического циркония и стекла, обеспечивая желтый или красный цвет. Стекло, содержащее оксид гольмия и растворы оксида гольмия (обычно в хлорной кислоте ), имеют резкие пики оптического поглощения в спектральном диапазоне 200–900 нм. Поэтому они используются в качестве калибровочного стандарта для оптических спектрофотометров и имеются в продаже.
Радиоактивный, но долгоживущий Ho (см. «Изотопы» выше) используется при калибровке гамма-излучения. спектрометры.
В марте 2017 года IBM объявила, что они разработали метод хранения одного бит данных на одном атоме гольмия, установленном на слое из оксид магния.
При наличии достаточных квантовых и классических методов управления Хо мог бы стать хорошим кандидатом для создания квантовых компьютеров.
Гольмий не играет биологической роли в людях, но его соли способны стимулировать метаболизм. Люди обычно потребляют около миллиграмма гольмия в год. Растения не сразу усваивают гольмий из почвы. В некоторых овощах было измерено содержание гольмия, и оно составило 100 частей на триллион.
Большое количество солей гольмия может нанести серьезный ущерб, если вдыхали, употребляли перорально или вводили. Биологические эффекты гольмия в течение длительного периода времени неизвестны. Гольмий имеет низкий уровень острой токсичности.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с гольмием. |
 | Найдите holmium в Wiktionary, бесплатном словаре. |
Категория: Гольмий.