De holmium er et metallisk element som tilhører blokken F av det periodiske systemet, spesielt til lantanidperioden. Det er derfor et medlem av de sjeldne jordarter, sammen med erbium, yttrium, dysprosium og ytterbium. Alle disse utgjør en serie mineraler (xenotime eller gadolinite) som er vanskelige å skille med konvensjonelle kjemiske metoder..
Dens kjemiske symbol er Ho, med et atomnummer på 67, og er mindre rikelig enn naboens dysprosium (66Dy) og erbium (68Er). Det sies da at den adlyder Oddo-Harkins-regelen. Holmium er et av de sjeldne metaller som nesten ingen vet eller mistenker at det eksisterer; selv blant kjemikere blir det ikke nevnt så ofte.
Innen medisin er holmium kjent for bruk av laser i operasjoner for å bekjempe prostata sykdommer. Det representerer også det lovende materialet for produksjon av elektromagneter og kvantecomputere på grunn av dets uvanlige magnetiske egenskaper..
De treverdige forbindelsene av holmium, Ho3+, De har det spesielle å utstille en farge avhengig av lyset som de bestråles med. Hvis det er fluorescerende, endres fargen på disse forbindelsene fra gul til rosa. På samme måte skjer det med løsningene.
Artikkelindeks
Oppdagelsen av holmium tilskrives to sveitsiske kjemikere, Marc Delafontaine og Jacques-Louis Soret, som i 1878 oppdaget det spektroskopisk mens de analyserte sjeldne jordartsmineraler i Genève. De kalte det element X.
Bare et år senere, i 1879, lyktes den svenske kjemikeren Per Teodor Cleve å skille holmiumoksid fra erbia, erbiumoksid (ErtoELLER3). Dette oksidet, forurenset av andre urenheter, viste en brun farge som han kalte 'holmia', som betyr Stockholm på latin..
På samme måte fikk Cleve et annet materiale med grønn farge: 'thulia', som blir tuliumoksid. Problemet med denne oppdagelsen er at ingen av de tre kjemikerne var i stand til å oppnå en tilstrekkelig ren prøve av holmiumoksid, siden den var forurenset av atomer av dysprosium, et annet lantanidmetall..
Først i 1886 isolerte den flittige franske kjemikeren, Paul Lecoq de Boisbaudran, holmiumoksid ved brøkfall. Dette oksidet gjennomgikk senere kjemiske reaksjoner for å produsere holmiumsalter, som ble redusert i 1911 av den svenske kjemikeren Otto Holmberg; og dermed dukket de første prøvene av metallisk holmium opp.
Imidlertid, for øyeblikket holmiumioner, Ho3+, ekstraheres ved ionebyttekromatografi, i stedet for å ty til konvensjonelle reaksjoner.
Sølvfarget, mykt, duktilt og formbart metall.
67 (67Ho)
164,93 g / mol
1461 ºC
2600 ºC
Ved romtemperatur: 8,79 g / cm3
Akkurat når den smelter eller smelter: 8,34 g / cm3
17 kJ / mol
251 kJ / mol
27.15 J / (mol K)
1.23 på Pauling-skalaen
Først: 581,0 kJ / mol (Ho+ gassformig)
Andre: 1140 kJ / mol (Hoto+ gassformig)
Tredje: 2204 kJ / mol (Ho3+ gassformig)
16,2 W / (m K)
814 nΩ m
Holmium kan forekomme i forbindelsene med følgende tall eller oksidasjonstilstander: 0, +1 (Ho+), +2 (Hoto+) og +3 (Ho3+). Av alle er +3 den klart vanligste og stabileste. Derfor er holmium et treverdig metall som danner forbindelser (ioniske eller delvis ioniske) der det deltar som Ho ion3+.
For eksempel, i de følgende forbindelsene, har holmium et oksidasjonsnummer på +3: HotoELLER3 (Hoto3+ELLER3to-), Ho (OH)3, HoI3 (Ho3+Jeg3-) og Hoto(SW4)3.
Ho3+ og dets elektroniske overganger er ansvarlige for at forbindelsene til dette metallet ser ut som brungule farger. Men når disse bestråles med fluorescerende lys, blir de rosa. Det samme gjelder løsningene dine.
Holmium forekommer i naturen som en enkelt stabil isotop: 165Ho (100% overflod). Imidlertid er det menneskeskapte radioisotoper med lange halveringstider. Mellom dem har vi:
-163Ho (t1/2 = 4570 år)
-164Ho (t1/2 = 29 minutter)
-166Ho (t1/2 = 26.763 timer)
-167Ho (t1/2 = 3,1 timer)
Holmium er et paramagnetisk metall, men det kan bli ferromagnetisk ved en temperatur på 19 K, og har svært sterke magnetiske egenskaper. Det er preget av å også ha magnetmomentet (10,6 μB) største blant alle kjemiske elementer, samt uvanlig magnetisk permeabilitet.
Holmium er et metall som ikke ruster for raskt under normale forhold, så det tar tid å miste glansen. Men når den varmes opp med en lighter blir den gulaktig på grunn av dannelsen av et oksydlag:
4 Ho + 3 Oto → 2 HotoELLER3
Reagerer med fortynnede eller konsentrerte syrer for å produsere deres respektive salter (nitrater, sulfater, etc.). Imidlertid, og overraskende, reagerer den ikke med flussyre, siden et lag av HoF3 beskytter den mot nedbrytning.
Holmium reagerer også med alle halogener for å produsere sine respektive halogenider (HoF3, HoCl3, HoBr3 og HoI3).
Holmium krystalliserer seg til en kompakt sekskantet struktur, hcp (sekskantet tettpakket). I teorien forblir Ho-atomer sammenhengende takket være metallbindingen dannet av elektronene til deres 4f-orbitaler, i henhold til deres elektroniske konfigurasjon:
[Xe] 4felleve 6sto
Slike interaksjoner, så vel som det energiske arrangementet av elektronene, definerer de fysiske egenskapene til holmium. Ingen annen allotrope eller polymorf er kjent for dette metallet, ikke engang under høyt trykk.
Holmiumatomet er en god nøytronabsorber, så det hjelper å kontrollere utviklingen av kjernefysiske reaksjoner.
Holmiumoksydløsninger brukes til å kalibrere spektrofotometre, fordi deres absorpsjonsspektrum forblir konstant nesten alltid, uavhengig av urenheter det inneholder. Det viser også veldig karakteristiske skarpe bånd assosiert med holmiumatomet, og ikke med dets forbindelser..
Holmiumatomer er i stand til å gi rødfarging til glass og kunstige cubic zirconia perler.
Ved ekstremt lave temperaturer (30 K eller mindre) viser holmium interessante magnetiske egenskaper, som brukes til å lage kraftige elektromagneter, der det hjelper å konsentrere det resulterende magnetfeltet..
Slike magnetiske materialer er ment for kjernemagnetisk resonans; for utvikling av harddisker, med minner som svinger i rekkefølgen av petabyte eller terabyte; og for muligens produksjon av kvantecomputere.
En yttrium-aluminium granat (YAG) krystall kan dopes med holmiumatomer for å avgi stråling hvis bølgelengde er 2 um; det vil si at vi har en holmium-laser. Takket være det kan tumorvev kuttes nøyaktig uten å forårsake blødning, siden tilført energi sårer sårene umiddelbart.
Denne laseren har blitt brukt gjentatte ganger i prostata og tannkirurgi, samt for å eliminere kreftceller og nyrestein.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.