De holmium är ett metallelement som tillhör blocket F i det periodiska systemet, specifikt till lantanidperioden. Det är därför en medlem av de sällsynta jordarterna, tillsammans med erbium, yttrium, dysprosium och ytterbium. Alla dessa utgör en serie mineraler (xenotime eller gadolinit) som är svåra att separera med konventionella kemiska metoder..
Dess kemiska symbol är Ho, med ett atomnummer på 67, och är mindre rikligt än dess grannar dysprosium (66Dy) och erbium (68Er). Det sägs då att det följer Oddo-Harkins-regeln. Holmium är en av de sällsynta metaller som nästan ingen vet eller misstänker för dess existens. även bland kemister nämns det inte så ofta.
Inom medicinområdet är holmium känt för användningen av sin laser i operationer för att bekämpa prostatasjukdomar. Det representerar också det lovande materialet för tillverkning av elektromagneter och kvantdatorer på grund av dess ovanliga magnetiska egenskaper..
De trevärda föreningarna av holmium, Ho3+, De har det särdrag att uppvisa en färg beroende på ljuset med vilket de bestrålas. Om det är fluorescerande ändras färgen på dessa föreningar från gul till rosa. På samma sätt händer det med sina lösningar.
Artikelindex
Upptäckten av holmium tillskrivs två schweiziska kemister, Marc Delafontaine och Jacques-Louis Soret, som 1878 upptäckte det spektroskopiskt när de analyserade sällsynta jordartsmineraler i Genève. De kallade det element X.
Bara ett år senare, 1879, lyckades den svenska kemisten Per Teodor Cleve separera holmiumoxid med början från erbia, erbiumoxid (ErtvåELLER3). Denna oxid, förorenad av andra orenheter, uppvisade en brun färg som han kallade 'holmia', vilket betyder Stockholm på latin..
På samma sätt fick Cleve ett annat material av grön färg: "thulia", som blir tuliumoxid. Problemet med denna upptäckt är att ingen av de tre kemisterna kunde få ett tillräckligt rent prov av holmiumoxid, eftersom det var förorenat av atomer av dysprosium, en annan lantanidmetall..
Det var först 1886 som den flitiga franska kemisten, Paul Lecoq de Boisbaudran, isolerade holmiumoxid genom fraktionerad nederbörd. Denna oxid genomgick senare kemiska reaktioner för att producera holmiumsalter, som reducerades 1911 av den svenska kemisten Otto Holmberg; och sålunda uppträdde de första proverna av metalliskt holmium.
För närvarande är dock holmiumjoner, Ho3+, extraheras genom jonbyteskromatografi istället för att tillgripa konventionella reaktioner.
Silver, mjuk, duktil och formbar metall.
67 (67Ho)
164,93 g / mol
1461 ºC
2600 ºC
Vid rumstemperatur: 8,79 g / cm3
Precis när det smälter eller smälter: 8,34 g / cm3
17 kJ / mol
251 kJ / mol
27,15 J / (mol K)
1.23 på Pauling-skalan
Först: 581,0 kJ / mol (Ho+ gasformig)
Andra: 1140 kJ / mol (Hotvå+ gasformig)
Tredje: 2204 kJ / mol (Ho3+ gasformig)
16,2 W / (m K)
814 nΩ m
Holmium kan förekomma i dess föreningar med följande antal eller oxidationstillstånd: 0, +1 (Ho+), +2 (Hotvå+) och +3 (Ho3+). Av alla är +3 den överlägset vanligaste och stabilaste. Därför är holmium en trivalent metall, som bildar föreningar (joniska eller delvis joniska) där den deltar som Hojon3+.
Till exempel, i följande föreningar har holmium ett oxidationsnummer på +3: HotvåELLER3 (Hotvå3+ELLER3två-), Ho (OH)3, HoI3 (Ho3+Jag3-) och Hotvå(SW4)3.
Ho3+ och dess elektroniska övergångar är ansvariga för att metallens föreningar verkar brungula färger. Men när dessa bestrålas med fluorescerande ljus blir de rosa. Detsamma gäller för dina lösningar.
Holmium förekommer i naturen som en enda stabil isotop: 165Ho (100% överflöd). Det finns dock konstgjorda radioisotoper med långa halveringstider. Mellan dem har vi:
-163Ho (t1/2 = 4570 år)
-164Ho (t1/2 = 29 minuter)
-166Ho (t1/2 = 26 763 timmar)
-167Ho (t1/2 = 3,1 timmar)
Holmium är en paramagnetisk metall, men den kan bli ferromagnetisk vid en temperatur av 19 K och uppvisar mycket starka magnetiska egenskaper. Det kännetecknas av att det också har magnetmomentet (10,6 μB) störst bland alla kemiska grundämnen, liksom ovanlig magnetisk permeabilitet.
Holmium är en metall som inte rostar för snabbt under normala förhållanden, så det tar tid att tappa sin glans. Men när den värms upp med en tändare blir den gulaktig på grund av bildandet av ett oxidskikt:
4 Ho + 3 Otvå → 2 HotvåELLER3
Reagerar med utspädda eller koncentrerade syror för att producera deras respektive salter (nitrater, sulfater, etc.). Men och överraskande reagerar den inte med fluorvätesyra, eftersom ett lager av HoF3 skyddar den från nedbrytning.
Holmium reagerar också med alla halogener för att producera sina respektive halider (HoF3, HoCl3, HoBr3 och HoI3).
Holmium kristalliserar till en kompakt hexagonal struktur, hcp (hexagonal tätpackad). I teorin förblir Ho-atomer sammanhängande tack vare metallbindningen som bildas av elektronerna i deras 4f-orbitaler, enligt deras elektroniska konfiguration:
[Xe] 4felva 6stvå
Sådana interaktioner, liksom det energiska arrangemanget av dess elektroner, definierar de fysiska egenskaperna hos holmium. Ingen annan allotrop eller polymorf är känd för denna metall, inte ens under högt tryck.
Holmiumatomen är en bra neutronabsorberare, så det hjälper till att kontrollera utvecklingen av kärnreaktioner.
Holmiumoxidlösningar används för att kalibrera spektrofotometrar, eftersom deras absorptionsspektrum förblir konstant nästan alltid, oavsett föroreningar det innehåller. Det visar också mycket karakteristiska skarpa band associerade med holmiumatomen och inte med dess föreningar..
Holmiumatomer kan ge röda färger till glas och konstgjorda zirkoniumoxidpärlor.
Vid extremt låga temperaturer (30 K eller mindre) uppvisar holmium intressanta magnetiska egenskaper, som används för att göra kraftfulla elektromagneter, där det hjälper till att koncentrera det resulterande magnetfältet..
Sådana magnetiska material är avsedda för kärnmagnetisk resonans; för utveckling av hårddiskar, med minnen som svänger i storleksordningen petabyte eller terabyte; och för möjligen tillverkning av kvantdatorer.
En yttrium-aluminiumgranat (YAG) -kristall kan dopas med holmiumatomer för att avge strålning vars våglängd är 2 pm; det vill säga vi har en holmium-laser. Tack vare det kan tumörvävnad skäras exakt utan att orsaka blödning, eftersom den tillförda energin cauteriserar såren omedelbart.
Denna laser har använts upprepade gånger i prostata och tandläkarmottagningar, liksom för att eliminera cancerceller och njursten.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.