عنصر جادویی کمیاب زمین: هولمیوم

هولمیم، عدد اتمی ۶۷، وزن اتمی ۱۶۴.۹۳۰۳۲، نام عنصر از زادگاه کاشف آن گرفته شده است.

محتوایهولمیمدر پوسته 0.000115٪ است و همراه با سایر موارد وجود داردعناصر خاکی کمیابدر مونازیت و کانی‌های خاکی کمیاب. ایزوتوپ پایدار طبیعی فقط هولمیم ۱۶۵ است.

هولمیم در هوای خشک پایدار است و در دماهای بالا به سرعت اکسید می‌شود؛اکسید هولمیمبه داشتن قوی‌ترین خواص پارامغناطیسی شناخته شده است.

ترکیب هولمیم می‌تواند به عنوان افزودنی برای مواد فرومغناطیسی جدید استفاده شود؛ یدید هولمیم برای ساخت لامپ‌های هالید فلزی استفاده می‌شود -لامپ‌های هولمیومو لیزرهای هولمیوم نیز به طور گسترده در زمینه پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
هو متال

 

کشف تاریخ

کاشف: جی. ال. سورِت، پی. تی. کلیو

کشف شده از ۱۸۷۸ تا ۱۸۷۹

فرآیند کشف: توسط جی. ال. سورِت در سال ۱۸۷۸ کشف شد؛ توسط پی. تی. کلیو در سال ۱۸۷۹ کشف شد

پس از اینکه موساندر اربیم خاکی را جدا کرد وتربیمزمین ازایتریمزمین در سال ۱۸۴۲، بسیاری از شیمیدانان از تجزیه طیفی برای شناسایی و تعیین اینکه آنها اکسیدهای خالص یک عنصر نیستند، استفاده کردند، که این امر شیمیدانان را تشویق کرد تا به جداسازی آنها ادامه دهند. پس از جداسازی اکسید ایتربیم واکسید اسکاندیمکلیف در سال ۱۸۷۹ دو اکسید عنصری جدید را از طعمه اکسید شده جدا کرد. یکی از آنها به یادبود زادگاه کلیف، نام لاتین باستانی هولمیوم در استکهلم سوئد، با نماد عنصری Ho، هولمیوم نامگذاری شد. در سال ۱۸۸۶، عنصر دیگری توسط بووابادراند از هولمیوم جدا شد، اما نام هولمیوم حفظ شد. با کشف هولمیوم و سایر عناصر خاکی کمیاب، مرحله دیگری از سومین کشف عناصر خاکی کمیاب تکمیل شده است.

طرح الکترونیکی:

عنصر هو

طرح الکترونیکی:

۱s۲ ۲s۲ ۲p۶ ۳s۲ ۳p۶ ۴s۲ ۳d۱۰ ۴p۶ ۵s۲ ۴d۱۰ ۵p۶ ۶s۲ ۴f۱۱

این فلزی است که مانند دیسپروزیم می‌تواند نوترون‌های تولید شده توسط شکافت هسته‌ای را جذب کند.

در یک راکتور هسته ای، از یک طرف احتراق مداوم انجام می شود و از طرف دیگر سرعت واکنش زنجیره ای کنترل می شود.

شرح عنصر: انرژی اولین یونیزاسیون ۶.۰۲ الکترون ولت است. دارای جلای فلزی است. می‌تواند به آرامی با آب واکنش دهد و در اسیدهای رقیق حل شود. نمک زرد رنگ است. اکسید Ho2O2 سبز روشن است. در اسیدهای معدنی حل می‌شود تا نمک‌های زرد یون سه ظرفیتی تولید کند.

منبع عنصر: با کاهش هولمیم فلوراید HoF3 · 2H2O با کلسیم تهیه می‌شود.

فلز

هو متال

 

هولمیم فلزی به رنگ سفید نقره‌ای با بافتی نرم و قابلیت شکل‌پذیری است؛ نقطه ذوب ۱۴۷۴ درجه سانتی‌گراد، نقطه جوش ۲۶۹۵ درجه سانتی‌گراد، چگالی ۸.۷۹۴۷ گرم بر سانتی‌متر مکعب هولمیم.

هولمیم در هوای خشک پایدار است و در دماهای بالا به سرعت اکسید می‌شود؛ اکسید هولمیم به داشتن قوی‌ترین خواص پارامغناطیسی شناخته شده است.

به دست آوردن ترکیباتی که می‌توانند به عنوان افزودنی برای مواد فرومغناطیسی جدید استفاده شوند؛ یدید هولمیم مورد استفاده در ساخت لامپ‌های متال هالید - لامپ‌های هولمیم

کاربرد

(1) به عنوان افزودنی برای لامپ‌های متال هالید، لامپ‌های متال هالید نوعی لامپ تخلیه گازی هستند که بر اساس لامپ‌های جیوه فشار بالا توسعه یافته‌اند و با پر کردن لامپ با هالیدهای مختلف عناصر خاکی کمیاب مشخص می‌شوند. در حال حاضر، کاربرد اصلی یدید عناصر خاکی کمیاب است که در هنگام تخلیه گاز، رنگ‌های طیفی مختلفی را منتشر می‌کند. ماده فعال مورد استفاده در لامپ‌های هولمیوم، یدید هولمیوم است که می‌تواند غلظت بالایی از اتم‌های فلزی را در ناحیه قوس به دست آورد و راندمان تابش را تا حد زیادی بهبود بخشد.

(2) هولمیم می‌تواند به عنوان افزودنی برای آهن ایتریم یا گارنت آلومینیوم ایتریم استفاده شود.

(3) گارنت آلومینیوم ایتریم آلاییده شده با Ho:YAG می‌تواند لیزر 2 میکرومولار ساطع کند، بافت انسان روی 2 میکرومولار. میزان جذب لیزر m بالا است، تقریباً سه برابر بیشتر از Hd:YAG. بنابراین هنگام استفاده از لیزر Ho:YAG برای جراحی پزشکی، نه تنها می‌توان کارایی و دقت جراحی را بهبود بخشید، بلکه می‌توان ناحیه آسیب حرارتی را به اندازه کوچکتری کاهش داد. پرتو آزاد تولید شده توسط کریستال‌های هولمیوم می‌تواند چربی را بدون ایجاد گرمای بیش از حد از بین ببرد و در نتیجه آسیب حرارتی به بافت‌های سالم را کاهش دهد. گزارش شده است که درمان گلوکوم با لیزر هولمیوم در ایالات متحده می‌تواند درد بیماران تحت عمل جراحی را کاهش دهد. چین 2 میکرومولار. سطح کریستال‌های لیزر m به سطح بین‌المللی رسیده است و باید تلاش‌هایی برای توسعه و تولید این نوع کریستال لیزر انجام شود.

(4) در آلیاژ مغناطیسی ترفنول D، می‌توان مقدار کمی هولمیم نیز اضافه کرد تا میدان خارجی مورد نیاز برای مغناطش اشباع آلیاژ کاهش یابد.

(5) استفاده از فیبر آلاییده شده با هولمیوم می‌تواند دستگاه‌های ارتباط نوری مانند لیزرهای فیبری، تقویت‌کننده‌های فیبری و حسگرهای فیبری را بسازد که نقش مهم‌تری در توسعه سریع ارتباطات فیبر نوری امروزی ایفا خواهند کرد.

(6) فناوری سنگ‌شکنی با لیزر هولمیوم: سنگ‌شکنی با لیزر هولمیوم پزشکی برای سنگ‌های سخت کلیه، سنگ‌های حالب و سنگ‌های مثانه که نمی‌توان آنها را با سنگ‌شکنی با موج ضربه‌ای خارج از بدن شکست، مناسب است. هنگام استفاده از سنگ‌شکنی با لیزر هولمیوم پزشکی، از فیبر باریک لیزر هولمیوم پزشکی برای رسیدن مستقیم به مثانه، حالب و سنگ‌های کلیه از طریق مجرای ادرار و حالب از طریق سیستوسکوپ و اورتروسکوپ استفاده می‌شود. سپس، متخصصان اورولوژی لیزر هولمیوم را برای شکستن سنگ‌ها دستکاری می‌کنند. مزیت این روش درمان با لیزر هولمیوم این است که می‌تواند سنگ‌های حالب، سنگ‌های مثانه و اکثر قریب به اتفاق سنگ‌های کلیه را حل کند. عیب این روش این است که برای برخی از سنگ‌ها در کالیس‌های کلیوی فوقانی و تحتانی، ممکن است مقدار کمی سنگ باقی مانده به دلیل عدم توانایی فیبر لیزر هولمیوم که از حالب وارد می‌شود تا به محل سنگ برسد، وجود داشته باشد.

 


زمان ارسال: ۱۶ آگوست ۲۰۲۳