Element holmu i wspólne metody wykrywania
W okresowej tabeli pierwiastków chemicznych znajduje się element zwanyHolMium, który jest rzadkim metalem. Ten element jest solidny w temperaturze pokojowej i ma wysoką temperaturę topnienia i temperaturę wrzenia. Nie jest to jednak najbardziej atrakcyjna część elementu Holmium. Jego prawdziwy urok polega na tym, że kiedy jest podekscytowany, emituje piękne zielone światło. Element Holmu w tym stanie podekscytowany jest jak migający zielony klejnot, piękny i tajemniczy. Ludzie mają stosunkowo krótką historię poznawczą elementu Holmium. W 1879 r., Szwedzki chemik według Theodora Klebe po raz pierwszy odkrył element holmium i nazwał go po swoim rodzinnym mieście. Studiując nieczyste erbium, niezależnie odkrył Holmum, usuwającitrIScandium. Nazwał brązową substancję Holmia (łacińską nazwę Sztokholmu) i zieloną substancją Thulii. Następnie z powodzeniem rozdzielił dyspropium w celu oddzielenia czystego holmu. W okresowym tabeli pierwiastków chemicznych Holmium ma bardzo unikalne właściwości i zastosowania. Holmium jest pierwiastkiem ziem rzadkich o bardzo silnym magnetyzmie, więc często jest stosowany do wytwarzania materiałów magnetycznych. Jednocześnie Holmium ma również wysoki współczynnik załamania światła, co czyni go idealnym materiałem do wytwarzania instrumentów optycznych i włókien optycznych. Ponadto Holmium odgrywa również ważną rolę w dziedzinach medycyny, energii i ochrony środowiska. Dziś wejdźmy do tego magicznego elementu z szeroką gamą aplikacji - Holmium. Poznaj jego tajemnice i poczuj swój wielki wkład w społeczeństwo ludzkie.
Pola aplikacyjne elementu holmium
Holmium jest elementem chemicznym o liczbie atomowej 67 i należy do serii lantanowców. Poniżej znajduje się szczegółowe wprowadzenie do niektórych pola aplikacji elementu Holmium:
1. Magnes Holmu:Holmium ma dobre właściwości magnetyczne i jest szeroko stosowany jako materiał do produkcji magnesów. Zwłaszcza w badaniach nadprzewodnictwa w wysokiej temperaturze magnes holmium są często stosowane jako materiały dla nadprzewodników w celu zwiększenia pola magnetycznego nadprzewodników.
2. Holmium Glass:Holmium może dawać szklane specjalne właściwości optyczne i służy do wytwarzania laserów szklanych holmium. Lasery Holmu są szeroko stosowane w medycynie i przemysłu i mogą być stosowane w leczeniu chorób oczu, cięcia metali i innych materiałów itp.
3. Przemysł energii jądrowej:Izotop holmium Holmium-165 ma wysoki przekrój przechwytywania neutronów i jest używany do kontrolowania strumienia neutronów i rozkładu mocy reaktorów jądrowych.
4. Urządzenia optyczne: Holmium ma również niektóre zastosowania w urządzeniach optycznych, takich jak falowody optyczne, fotodetektory, modulatory itp. W komunikacji światłowodowej.
5. Materiały fluorescencyjne:Związki holmu mogą być stosowane jako materiały fluorescencyjne do produkcji lamp fluorescencyjnych, ekranów fluorescencyjnych i wskaźników fluorescencyjnych.6. Stopy metalowe:Holmu można dodać do innych metali, aby uzyskać stopy w celu poprawy stabilności termicznej, odporności na korozję i wydajności spawania metali. Jest często stosowany do produkcji silników samolotów, silników samochodowych i urządzeń chemicznych. Holmu ma ważne zastosowania w magnesach, laserach szklanych, przemysłu energii jądrowej, urządzeniach optycznych, materiałach fluorescencyjnych i stopach metali.
Właściwości fizyczne elementu holmium
1. Struktura atomowa: Struktura atomowa Holmu składa się z 67 elektronów. W konfiguracji elektronicznej w pierwszej warstwie znajdują się 2 elektrony, 8 elektronów w drugiej warstwie, 18 elektronów w trzeciej warstwie i 29 elektronów w czwartej warstwie. Dlatego w warstwie najbardziej zewnętrznej znajdują się 2 samotne pary elektronów.
2. Gęstość i twardość: Gęstość holmu wynosi 8,78 g/cm3, co jest stosunkowo wysoką gęstością. Jego twardość wynosi około 5,4 MOHS Twardość.
3. Temperatura topnienia i temperatura wrzenia: temperatura topnienia Holmu wynosi około 1474 stopni Celsjusza, a temperatura wrzenia wynosi około 2695 stopni Celsjusza.
4. Magnetyzm: Holmium to metal z dobrym magnetyzmem. Pokazuje ferromagnetyzm w niskich temperaturach, ale stopniowo traci swój magnetyzm w wysokich temperaturach. Magnetyzm Holmu czyni go ważnym w zastosowaniach magnesów i w badaniach nadprzewodnictwa w wysokiej temperaturze.
5. Charakterystyka widmowa: Holmium wykazuje oczywiste linie absorpcji i emisji w widmie widzialnym. Jego linie emisji znajdują się głównie w zielonych i czerwonych zakresach spektralnych, co powoduje, że związki holmium mają zwykle zielone lub czerwone kolory.
6. Przewodnictwo cieplne: Holmium ma stosunkowo wysoką przewodność cieplną około 16,2 W/m · Kelvin. To sprawia, że Holmium jest cenne w niektórych zastosowaniach, które wymagają doskonałej przewodności cieplnej. Holmium jest metalem o wysokiej gęstości, twardości i magnetyzmie. Odgrywa ważną rolę w magnesach, nadprzewodnikach w wysokiej temperaturze, spektroskopii i przewodności cieplnej.
Właściwości chemiczne Holmium
1. Reaktywność: Holmium jest stosunkowo stabilnym metalem, który powoli reaguje z większością elementów niemetalicznych i kwasów. Nie reaguje z powietrzem i wodą w temperaturze pokojowej, ale po podgrzaniu do wysokich temperatur reaguje z tlenem w powietrzu, tworząc tlenek holmu.
2. Rozpuszczalność: Holmium ma dobrą rozpuszczalność w roztworach kwaśnych i może reagować ze stężonym kwasem siarkowym, kwasem azotowym i kwasem solnym, aby wytwarzać odpowiednie sole holmium.
3. Stan utleniania: Stan utleniania holmu wynosi zwykle +3. Może tworzyć różne związki, takie jak tlenki (HO2O3), chlorki (HOCL3), siarczany (HO2 (SO4) 3) itp. Ponadto Holmium może również przedstawiać stany utleniania, takie jak +2, +4 i +5, ale te stany utleniania są mniej powszechne.
4. Kompleksy: Holmium może tworzyć różne kompleksy, z których najczęstszymi są kompleksy wyśrodkowane na jonach holmu (III). Kompleksy te odgrywają ważną rolę w analizie chemicznej, katalizatorach i badaniach biochemicznych.
5. Reaktywność: Holmium zwykle wykazuje stosunkowo łagodną reaktywność w reakcjach chemicznych. Może uczestniczyć w wielu rodzajach reakcji chemicznych, takich jak reakcje ograniczania utleniania, reakcje koordynacyjne i złożone reakcje. Holmium jest stosunkowo stabilnym metalem, a jego właściwości chemiczne odbijają się głównie w stosunkowo niskiej reaktywności, dobrej rozpuszczalności, różnych stanach utleniania i tworzeniu różnych kompleksów. Te cechy sprawiają, że Holmium jest szeroko stosowane w reakcjach chemicznych, chemii koordynacji i badaniach biochemicznych.
Właściwości biologiczne holmu
Biologiczne właściwości Holmu były stosunkowo niewiele zbadane, a informacje, które znamy do tej pory, są ograniczone. Oto niektóre z właściwości Holmu w organizmach:
1. Biodostępność: Holmium ma stosunkowo rzadki charakter, więc jego zawartość w organizmach jest bardzo niska. Holmium ma słabą biodostępność, to znaczy zdolność organizmu do spożywania i wchłaniania Holmu jest ograniczona, co jest jednym z powodów, dla których funkcje i skutki holmium w ludzkim ciele nie są w pełni poznane.
2. Funkcja fizjologiczna: Chociaż istnieje ograniczona wiedza na temat funkcji fizjologicznych Holmium, badania wykazały, że Holmium może być zaangażowane w niektóre ważne procesy biochemiczne w ludzkim ciele. Badania naukowe wykazały, że holmium może być związane ze zdrowiem kości i mięśni, ale specyficzny mechanizm jest nadal niejasny.
3. Toksyczność: Ze względu na niską biodostępność, Holmium ma stosunkowo niską toksyczność ludzkiego ciała. W badaniach na zwierzętach laboratoryjnych narażenie na wysokie stężenie związków holmium może powodować pewne uszkodzenie wątroby i nerków, ale obecne badania dotyczące ostrej i przewlekłej toksyczności Holmu są stosunkowo ograniczone. Biologiczne właściwości holmium w żywych organizmach nie są jeszcze w pełni zrozumiałe. Obecne badania koncentrują się na możliwych funkcjach fizjologicznych i toksycznym wpływie na żywe organizmy. Wraz z ciągłym postępem nauki i technologii badania nad właściwościami biologicznymi Holmium będą się nadal pogłębiać.
Naturalny rozkład Holmu
Dystrybucja natury Holmium jest bardzo rzadka i jest jednym z elementów o wyjątkowo niskiej zawartości skorupy ziemskiej. Poniżej znajduje się dystrybucja holmium w naturze:
1. Dystrybucja skorupy ziemskiej: zawartość Holmu w skorupie ziemskiej wynosi około 1,3 ppm (części na milion), co jest stosunkowo rzadkim elementem skorupy ziemskiej. Pomimo niskiej zawartości, holmium można znaleźć w niektórych skałach i rudach, takich jak ruda zawierające elementy ziem rzadkich.
2. Obecność w minerałach: Holmium istnieje głównie w rudach w postaci tlenków, takich jak tlenek holmu (HO2O3). HO2O3 toTlenek ziem rzadkichRuda zawierająca wysokie stężenie holmu.
3. Kompozycja w naturze: Holmium zwykle współistnieje z innymi elementami ziem rzadkich i częścią elementów lantanowców. Może istnieć w naturze w postaci tlenków, siarczanów, węglanów itp.
4. Położenie geograficzne dystrybucji: Rozkład Holmu jest stosunkowo jednolity na całym świecie, ale jego produkcja jest bardzo ograniczona. Niektóre kraje mają pewne zasoby rudy holmium, takie jak Chiny, Australia, Brazylia itp. Holmium ma stosunkowo rzadki charakter i istnieje głównie w postaci tlenków w rudach. Chociaż zawartość jest niska, współistnieje z innymi elementami ziem rzadkich i można ją znaleźć w określonych środowiskach geologicznych. Ze względu na jego rzadkość i ograniczenia dystrybucji wydobycie i wykorzystanie holmu jest stosunkowo trudne.
Ekstrakcja i wytopienie elementu holmium
Holmium jest pierwiastkiem ziem rzadkich, a jego proces wydobycia i ekstrakcji jest podobny do innych elementów ziem rzadkich. Poniżej znajduje się szczegółowe wprowadzenie do procesu wydobycia i ekstrakcji elementu Holmium:
1. Wyszukiwanie rudy holmium: Holmu można znaleźć w rudach ziem rzadkich, a wspólne rudy holmiowe obejmują rudy tlenkowe i rudę węglanową. Rudy te mogą istnieć w podziemnych lub otwartych depozytach mineralnych.
2. Kruszenie i szlifowanie rudy: Po wydobyciu ruda holmu musi zostać zmiażdżona i zmielona w mniejsze cząstki i dalej udoskonalone.
3. Flotacja: oddzielenie rudy holmium od innych zanieczyszczeń metodą flotacji. W procesie flotacyjnym rozcieńczający i piankowy środek są często stosowane, aby ruda holmium pływała na cieczy, a następnie przeprowadzić obróbkę fizyczną i chemiczną.
4. Hydration: Po flotacji ruda holmium ulegnie obróbce nawodnienia, aby zamienić ją w sole holmium. Obróbka nawodnienia zwykle obejmuje reakcję rudy roztworem kwasu rozcieńczonego, tworząc roztwór soli kwasu holmium.
5. Wytrącanie i filtracja: dostosowując warunki reakcji, wytrącany jest holmu w roztworze soli kwasu Holmium. Następnie odfiltruj osad, aby oddzielić czysty osad holmiowy.
6. Kallizację: Osady Holmu muszą poddać się leczeniu kalcynacją. Proces ten polega na podgrzewaniu osadu holmu w wysokiej temperaturze, aby przekształcić go w tlenku holmu.
7. Redukcja: Tlenek Holmu ulega zmniejszeniu, aby przekształcić się w metalowy holmium. Zwykle środki zmniejszające (takie jak wodór) są wykorzystywane do redukcji w warunkach wysokiej temperatury. 8. Rafinacja: Zmniejszony metalowy holmium może zawierać inne zanieczyszczenia i należy je dopracować i oczyszczyć. Metody rafinacji obejmują ekstrakcję rozpuszczalnika, elektrolizę i redukcję chemiczną. Po powyższych krokach, wysoka strażMetal holmiummożna uzyskać. Te metale holmium można wykorzystać do przygotowania stopów, materiałów magnetycznych, przemysłu energii jądrowej i urządzeń laserowych. Warto zauważyć, że proces wydobycia i ekstrakcji elementów ziem rzadkich jest stosunkowo złożony i wymaga zaawansowanej technologii i sprzętu w celu osiągnięcia wydajnej i taniej produkcji.
Metody wykrywania elementu holmium
1. Atomowa spektrometria absorpcji (AAS): Spektrometria absorpcji atomowej jest powszechnie stosowaną metodą analizy ilościowej, która wykorzystuje widma absorpcji określonych długości fal do określenia stężenia Holmium w próbce. Atomonizuje próbkę do testowania w płomieniu, a następnie mierzy intensywność absorpcji holmium w próbce przez spektrometr. Ta metoda jest odpowiednia do wykrywania holmu w wyższych stężeniach.
2. Optyczna spektrometria emisyjna plazmatycznego sprzężona z indukcyjnie (ICP-OES): Spotkana indukcyjnie spektrometria emisji plazmatycznej jest bardzo czułą i selektywną metodą analityczną, która jest szeroko stosowana w analizie wielu elementów. Atomonizuje próbkę i tworzy plazmę do pomiaru specyficznej długości fali i intensywności emisji holmium w spektrometrze.
3. Spektrometria mas w osoczu sprzężona indukcyjnie (ICP-MS): Spektrometria mas w osoczu sprzężona z indukcyjnie jest bardzo czułą metodą analityczną i o wysokiej rozdzielczości, którą można zastosować do oznaczania stosunku izotopowego i analizy elementów śladowych. Atomonizuje próbkę i tworzy plazmę do pomiaru stosunku masy do ładowania holmium w spektrometrze masowym.
4. Spektrometria fluorescencyjna rentgenowska (XRF): Spektrometria fluorescencyjna rentgenowska wykorzystuje widmo fluorescencyjne wytwarzane przez próbkę po wzbudzeniu promieni rentgenowskich w celu analizy zawartości pierwiastków. Może szybko i niestrukcyjnie określać zawartość holmu w próbce. Metody te są szeroko stosowane w laboratoriach i polach przemysłowych do analizy ilościowej i kontroli jakości Holmu. Wybór odpowiedniej metody zależy od takich czynników, jak rodzaj próbki, wymagany limit wykrywania i dokładność wykrywania.
Specyficzne zastosowanie metody absorpcji atomowej Holmium
W pomiarach pierwiastków metoda absorpcji atomowej ma wysoką dokładność i wrażliwość oraz zapewnia skuteczny sposób badania właściwości chemicznych, skład złożonego i zawartości pierwiastków. Zastosujemy metodę absorpcji atomowej do pomiaru zawartości Holmium. Konkretne kroki są następujące: Przygotuj próbkę do mierzenia. Przygotuj próbkę do zmierzenia w roztworze, który na ogół należy trawić kwasem mieszanym do późniejszego pomiaru. Wybierz odpowiedni spektrometr absorpcji atomowej. Zgodnie z właściwościami próbki, którą należy zmierzyć i zakres zawartości holmium, który ma zostać zmierzony, wybierz odpowiedni spektrometr absorpcji atomowej. Dostosuj parametry spektrometru absorpcji atomowej. Zgodnie z elementem, który ma być zmierzony i modelu przyrządu, dostosuj parametry atomowego spektrometru absorpcji, w tym źródło światła, rozgłos, detektora itp. Zmierz absorbancję Holmium. Umieść próbkę do pomiaru w atomizer i emituj promieniowanie światła o określonej długości fali przez źródło światła. Mierzony element holmium pochłania te promieniowania światła i wytworzy przejścia poziomu energii. Zmierz absorbancję holmium przez detektor. Oblicz zawartość holmium. Zgodnie z krzywą absorbancji i standardową obliczana jest zawartość holmu. Poniżej znajdują się specyficzne parametry używane przez instrument do pomiaru holmu.
HolMium (HO) Standard: tlenek holmu (ocena analityczna).
Metoda: Dokładnie waży 1,1455 g HO2O3, rozpuścić w 20 ml 5 mole kwasu chlorowodorowego, rozcieńczające do 1L wodą, stężenie HO w tym roztworze wynosi 1000 μg/ml. Przechowuj w butelce polietylenowej z dala od światła.
Typ płomienia: azot tlenek-acetylen, bogaty płomień
Parametry analizy: długość fali (NM) 410.4 Pasmo widmowe (NM) 0,2
Współczynnik filtra 0,6 Zalecany prąd lampy (MA) 6
Ujemne wysokie napięcie (v) 384,5
Wysokość głowy spalania (mm) 12
Czas integracji 3
Ciśnienie i przepływ powietrza (MP, ML/min) 0,25, 5000
Ciśnienie i przepływ tlenku azotu (MP, ml/min) 0,22, 5000
Ciśnienie i przepływ acetylenu (MP, ML/min) 0,1, 4500
Współczynnik korelacji liniowej 0,9980
Stężenie charakterystyczne (μg/ml) 0,841
Metoda obliczeniowa Metoda ciągła Rozwiązanie kwasowość 0,5%
Zmierzona tabela HCL:
Krzywa kalibracji:
Interferencja: Holmium jest częściowo zjonizowany w płomieniu azotu-acetylenowym. Dodanie azotanu potasu lub chlorku potasu do końcowego stężenia potasu 2000 μg/ml może hamować jonizację holmium. W rzeczywistej pracy konieczne jest wybranie odpowiedniej metody pomiaru zgodnie z konkretnymi potrzebami witryny. Metody te są szeroko stosowane w analizie i wykryciu kadmu w laboratoriach i branżach.
Holmium wykazał duży potencjał w wielu dziedzinach o swoich unikalnych właściwościach i szerokim zakresie zastosowań. Rozumiejąc historię, proces odkrywania,Znaczenie i zastosowanie Holmium możemy lepiej zrozumieć znaczenie i wartość tego magicznego elementu. Nie możemy się doczekać, aby Holmium wciągnie więcej niespodzianek i przełomów społeczeństwu ludzkiemu w przyszłości i wnosząc większy wkład w promowanie postępu naukowego i technologicznego oraz zrównoważonego rozwoju.
Aby uzyskać więcej informacji lub zapytanie o holmium witamySkontaktuj się z nami
Whats & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Czas postu: 13-2024