¿Qué es el elemento Holmium?

1. Descubrimiento de elementos de Holmium
Después de que Mosander se separóerbioyterbiodeitrioEn 1842, muchos químicos utilizaron el análisis espectral para identificarlos y determinaron que no eran óxidos puros de un elemento, lo que alentó a los químicos a continuar separándolos. Después de separaróxido de Ytterbiumyóxido de escandioDesde el óxido de Itterbium, Cliff separó dos nuevos óxidos de elementos en 1879. Uno de ellos fue nombrado Holmium para conmemorar el lugar de nacimiento de Cliff, el antiguo nombre latino de Estocolmo, la capital de Suecia, Holmia y el símbolo del elemento Ho. Más tarde, en 1886, Boisbodran separó otro elemento de Holmium, pero se retuvo el nombre de Holmium. Con el descubrimiento de Holmium y algunos otros elementos de tierras raras, se completó la otra mitad de la tercera etapa del descubrimiento de elementos de tierras raras.

Hoja

2. Propiedades físicas de Holmium
Holmium es un metal blanco plateado, suave y dúctil; Punto de fusión 1474 ° C, punto de ebullición 2695 ° C, densidad 8.7947g/cm³. El holmio es estable en aire seco y se oxida rápidamente a altas temperaturas;óxido de holmioes la sustancia paramagnética más fuerte conocida. Los compuestos de holmio se pueden usar como aditivos para nuevos materiales ferromagnéticos;yoduro de holmiose usa para hacer lámparas de haluro de metal: lámparas de holmio. Es estable en aire seco a temperatura ambiente y se oxida fácilmente en aire húmedo y a altas temperaturas. Evite el contacto con el aire, los óxidos, los ácidos, los halógenos y el agua húmeda. Libera gases inflamables cuando está en contacto con el agua; Es soluble en ácidos inorgánicos. Es estable en aire seco a temperatura ambiente, pero se oxida rápidamente en el aire húmedo y por encima de la temperatura ambiente. Tiene propiedades químicas activas. Descompone el agua lentamente. Puede combinarse con casi todos los elementos no metálicos. Existe en silicato de itrio, monazita y otros minerales de tierras raras. Se usa para hacer materiales de aleación magnética.

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3. Propiedades químicas de Holmium
Es estable en aire seco a temperatura ambiente y se oxida fácilmente en aire húmedo y a altas temperaturas. Evite el contacto con el aire, los óxidos, los ácidos, los halógenos y el agua húmeda. Libera gases inflamables cuando está en contacto con el agua; Se disuelve en ácidos inorgánicos. Es estable en aire seco a temperatura ambiente, pero se oxida rápidamente en el aire húmedo y por encima de la temperatura ambiente. Tiene propiedades químicas activas. Lentamente descompone el agua. Se puede combinar con casi todos los elementos no metálicos. Existe en silicato de itrio, monazita y otros minerales de tierras raras. Se usa para hacer materiales de aleación magnética. Al igual que el disprosio, es un metal que puede absorber neutrones producidos por la fisión nuclear. En un reactor nuclear, se quema continuamente por un lado y controla la velocidad de la reacción en cadena por el otro. Descripción del elemento: tiene un brillo metálico. Puede reaccionar lentamente con agua y disolverse en ácido diluido. La sal es amarilla. El óxido HO2O2 es verde claro. Se disuelve en ácido mineral para producir sal amarilla de iones trivalentes. Fuente del elemento: se hace reduciendofluoruro de holmioHOF3 · 2H2O con calcio.
Compuestos
(1)Óxido de holmioes blanco y tiene dos estructuras: cúbico y monoclínico centrado en el cuerpo. HO2O3 es el único óxido estable. Sus propiedades químicas y métodos de preparación son los mismos que los del óxido de lantano. Se puede usar para hacer lámparas de Holmium.
(2)Nitrato de holmioFórmula molecular: HO (NO3) 3 · 5H2O; Masa molecular: 441.02; Por lo general, es ligeramente dañino para los cuerpos de agua. No permita que las cantidades no diluidas o grandes del producto entren en contacto con agua subterránea, vías fluviales o sistemas de aguas residuales. No descargue el material en el entorno circundante sin permiso del gobierno.

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4. Método de síntesis de Holmium
1. Metal de Holmiumse puede obtener reduciendo anhidrotricloruro de holmio or holmium trifluorurocon calcio metálico
2. Después de que Holmium se separa de otros elementos de tierras raras mediante el intercambio de iones o la tecnología de extracción de solventes, el holmio metal se puede preparar mediante reducción térmica metálica. La reducción térmica de litio del cloruro de tierras raras es diferente de la reducción térmica de calcio de cloruro de tierras raras. El proceso de reducción del primero se lleva a cabo en la fase gaseosa. El reactor de reducción térmica de litio se divide en dos zonas de calentamiento, y los procesos de reducción y destilación se llevan a cabo en el mismo equipo. Anhidrocloruro de holmiose coloca en el crisol del reactor de titanio superior (también la cámara de destilación de hocl3), y el agente reductor de litio metálico se coloca en el crisol inferior. Luego, el tanque de reacción de acero inoxidable se evacúa a 7pa y luego se calienta. Cuando la temperatura alcanza 1000 ℃, se mantiene durante un cierto tiempo para permitir elHocl3El vapor y el vapor de litio para reaccionar completamente, y las partículas sólidas de holmio metálico reducidas caen en el crisol inferior. Después de que se completa la reacción de reducción, solo el crisol inferior se calienta para destilar LiCl en el crisol superior. El proceso de reacción de reducción generalmente toma aproximadamente 10 h. Para producir holmio metálico más puro, el agente reductor de litio metálico debe ser 99.97% de litio de alta pureza y hocl3 anhidro doble destilado.

 

5. Aplicaciones de Holmium
(1) Utilizado como aditivo para lámparas de haluro de metal. Las lámparas de haluro de metal son un tipo de lámpara de descarga de gas desarrollada sobre la base de lámparas de mercurio de alta presión. Su característica es que las bombillas están llenas de varios haluros de tierras raras. Los principales utilizados son los yoduros de tierra rara, que emiten diferentes colores espectrales cuando se descarga el gas. La sustancia de trabajo utilizada en las lámparas de holmio es el yoduro de holmio, que puede obtener una mayor concentración de átomos metálicos en la zona de arco, mejorando en gran medida la eficiencia de la radiación.
(2) Holmium se puede usar como un aditivo para el hierro Ytrio o el granate de aluminio de Ytrio;
(3) El granate de aluminio de Ytrio dopado con holmio (HO: YAG) puede emitir láseres de 2 μm. La tasa de absorción de láseres de 2 μm por tejidos humanos es alta, casi 3 órdenes de magnitud más alta que la de HD: YAG. Por lo tanto, cuando se usa láseres HO: YAG para cirugía médica, no solo puede mejorar la eficiencia y la precisión de la cirugía, sino también reducir el área de daño térmico a un tamaño más pequeño. El haz libre generado por el cristal de holmio puede eliminar la grasa sin generar calor excesivo, reduciendo así el daño térmico a los tejidos sanos. Se informa que Estados Unidos usa láser de holmio para tratar el glaucoma, lo que puede reducir el dolor de la cirugía para los pacientes. El nivel del cristal láser de 2 μm de China ha alcanzado el nivel internacional, y debemos desarrollar y producir vigorosamente este tipo de cristal láser.
(4) También se puede agregar una pequeña cantidad de holmio a la aleación magnetaestrictiva para reducir el campo externo requerido para la magnetización de saturación de la aleación.
(5) Además, la fibra óptica dopada con holmio se puede usar para hacer láseres de fibra óptica, amplificadores de fibra óptica, sensores de fibra óptica y otros dispositivos de comunicación óptica, lo que jugará un papel más importante en el rápido desarrollo actual de la comunicación de fibra óptica.

Láser de Holmium La aplicación del láser de Holmium ha llevado el tratamiento de piedras urinarias a un nuevo nivel. El láser de Holmium tiene una longitud de onda de 2.1 μm y es un láser pulsado. Es el último de muchos láseres utilizados en operaciones quirúrgicas. La energía generada puede vaporizar el agua entre el extremo de la fibra óptica y la piedra, formando pequeñas burbujas de cavitación y transmitir energía a la piedra, aplastando la piedra en polvo. El agua absorbe mucha energía, reduciendo el daño a los tejidos circundantes. Al mismo tiempo, la profundidad de penetración del láser de holmio en el tejido humano es muy poco profundo, solo 0.38 mm. Por lo tanto, al aplastar piedras, el daño a los tejidos circundantes se puede minimizar y la seguridad es extremadamente alta.
Tecnología de litotripia con láser de Holmium: litotricia láser de Holmium médica, que es adecuada para cálculos renales duros, piedras ureterales y piedras de vejiga que no se pueden romper con litotricia de onda de choque extracorpórea. Cuando se usa litotripia con láser de Holmium médico, la fibra óptica delgada del láser de Holmium médico pasa a través de la uretra y el uréter con la ayuda de un cistoscopio y un ureteroscopio flexible para los cálculos de la vejiga, los cálculos ureterales y los cálculos renales, y luego el urólogo maneja el Holmium para romper las piedras de alcance. La ventaja de este método de tratamiento es que puede resolver piedras ureterales, piedras de vejiga y la mayoría de los cálculos renales. La desventaja es que para algunas piedras en los cálices superior e inferior del riñón, permanecerá una pequeña cantidad de piedras porque la fibra láser de Holmium que ingresa desde el uréter no puede alcanzar el sitio de piedra.
Holmium Laser es un nuevo tipo de láser producido por un dispositivo láser sólido pulsado hecho de cristal láser (CR: TM: HO: YAG) con granate de aluminio Yttrium (YAG) como medio de activación y dopado con iones sensibilizantes cromo (CR), transferencias de energía thulium (TM) y activaciones Holmium (HO). Se puede utilizar en cirugías en departamentos como Urología, ENT, Dermatología y Ginecología. Esta cirugía láser no es invasiva o mínimamente invasiva y el paciente experimentará muy poco dolor durante el tratamiento.


Tiempo de publicación: noviembre-14-2024