Habari - Kipengele cha holmium ni nini?

1. Ugunduzi wa Vipengele vya holmium
Baada ya Mosander kutenganaerbiumnaterbiumkutokayttriummnamo mwaka wa 1842, wanakemia wengi walitumia uchanganuzi wa spectral kuzitambua na kuamua kwamba hazikuwa oksidi safi za kipengele, ambacho kiliwahimiza wanakemia kuendelea kuwatenganisha. Baada ya kutenganaoksidi ya ytterbiumnaoksidi ya scandiumkutoka kwa oksidi ya ytterbium, Cliff alitenganisha oksidi mbili mpya za elementi katika 1879. Mojawapo yao iliitwa holmium ili kukumbuka mahali alipozaliwa Cliff, jina la kale la Kilatini la Stockholm, jiji kuu la Uswidi, Holmia, na alama ya kipengele Ho. Baadaye, mwaka wa 1886, Boisbodran alitenganisha kipengele kingine kutoka kwa holmium, lakini jina la holmium lilihifadhiwa. Pamoja na ugunduzi wa holmium na vipengele vingine vya adimu vya dunia, nusu nyingine ya hatua ya tatu ya ugunduzi wa vipengele adimu vya dunia ilikamilika.

2. Mali ya kimwili ya holmium
Holmium ni chuma nyeupe, laini na ductile; kiwango myeyuko 1474°C, kiwango mchemko 2695°C, msongamano 8.7947g/cm³. Holmium ni imara katika hewa kavu na oxidizes haraka kwa joto la juu;oksidi ya holmiumni dutu yenye nguvu zaidi ya paramagnetic inayojulikana. Misombo ya Holmium inaweza kutumika kama nyongeza kwa nyenzo mpya za ferromagnetic;iodidi ya holmiumhutumiwa kutengeneza taa za chuma za halide - taa za holmium. Ni imara katika hewa kavu kwenye joto la kawaida na kwa urahisi oxidized katika hewa yenye unyevunyevu na kwa joto la juu. Epuka kugusa hewa, oksidi, asidi, halojeni, na maji yenye unyevu. Inatoa gesi zinazowaka wakati unawasiliana na maji; ni mumunyifu katika asidi isokaboni. Ni imara katika hewa kavu kwenye joto la kawaida, lakini oxidizes haraka katika hewa yenye unyevu na juu ya joto la kawaida. Ina mali ya kemikali hai. Inatenganisha maji polepole. Inaweza kuchanganya na karibu vipengele vyote visivyo vya metali. Inapatikana katika silicate ya yttrium, monazite na madini mengine adimu ya ardhi. Inatumika kutengeneza vifaa vya aloi ya sumaku.

3. Kemikali mali ya holmium
Ni imara katika hewa kavu kwenye joto la kawaida, na kwa urahisi oxidized katika hewa yenye unyevunyevu na kwa joto la juu. Epuka kugusa hewa, oksidi, asidi, halojeni, na maji yenye unyevunyevu. Inatoa gesi zinazowaka wakati unawasiliana na maji; huyeyuka katika asidi isokaboni. Ni imara katika hewa kavu kwenye joto la kawaida, lakini oxidizes haraka katika hewa yenye unyevu na juu ya joto la kawaida. Ina mali ya kemikali hai. Inatenganisha maji polepole. Inaweza kuunganishwa na karibu mambo yote yasiyo ya metali. Inapatikana katika silicate ya yttrium, monazite na madini mengine adimu ya ardhi. Inatumika kutengeneza vifaa vya aloi ya sumaku. Kama dysprosium, ni chuma ambacho kinaweza kunyonya neutroni zinazozalishwa na mgawanyiko wa nyuklia. Katika kinu cha nyuklia, huendelea kuwaka kwa upande mmoja na kudhibiti kasi ya mmenyuko wa mnyororo kwa upande mwingine. Maelezo ya kipengele: Ina mng'ao wa metali. Inaweza kuitikia polepole na maji na kufuta katika asidi ya dilute. Chumvi ni njano. Oksidi ya Ho2O2 ni ya kijani kibichi. Huyeyuka katika asidi ya madini ili kutoa chumvi ya manjano ya ioni. Chanzo cha kipengele: Inafanywa kwa kupunguzaholmium floridiHoF3·2H2O yenye kalsiamu.
Michanganyiko
(1)Oksidi ya Holmiumni nyeupe na ina miundo miwili: ujazo unaozingatia mwili na monoclinic. Ho2O3 ndio oksidi pekee thabiti. Tabia zake za kemikali na mbinu za maandalizi ni sawa na zile za oksidi ya lanthanum. Inaweza kutumika kutengeneza taa za holmium.
(2)Holmium nitratiFomula ya molekuli: Ho(NO3)3·5H2O; Masi ya molekuli: 441.02; Kawaida ni hatari kidogo kwa miili ya maji. Usiruhusu kiasi kisicho na chumvi au kikubwa cha bidhaa kugusa maji ya chini ya ardhi, njia za maji au mifumo ya maji taka. Usitoe nyenzo kwenye mazingira ya karibu bila idhini ya serikali.

4.Mbinu ya awali ya holmium
1. Holmium ya chumainaweza kupatikana kwa kupunguza anhydrousholmium trikloridi or holmium trifluoridena kalsiamu ya metali
2. Baada ya holmium kutenganishwa na vipengele vingine vya nadra vya dunia kwa kubadilishana ioni au teknolojia ya uchimbaji wa kutengenezea, holmium ya chuma inaweza kutayarishwa kwa kupunguzwa kwa mafuta ya chuma. Lithiamu kupunguza mafuta ya kloridi adimu duniani ni tofauti na kupunguza kalsiamu mafuta ya kloridi adimu duniani. Mchakato wa kupunguza wa zamani unafanywa katika awamu ya gesi. Reactor ya kupunguza mafuta ya lithiamu imegawanywa katika maeneo mawili ya joto, na taratibu za kupunguza na kunereka hufanyika katika vifaa sawa. isiyo na majikloridi ya holmiumhuwekwa kwenye kisuli cha juu cha kiyeyeyuta cha titani (pia chemba ya kunereka ya HoCl3), na wakala wa kinakisishaji wa metali ya lithiamu huwekwa kwenye sururu ya chini. Kisha tank ya majibu ya chuma cha pua huhamishwa hadi 7Pa na kisha kuwashwa. Joto linapofikia 1000 ℃, hutunzwa kwa muda fulani ili kuruhusuHoCl3mvuke na lithiamu kuguswa kikamilifu, na chuma kupunguzwa chembe imara holmium kuanguka katika crucible chini. Baada ya mmenyuko wa kupunguza kukamilika, crucible ya chini pekee ndiyo inapashwa moto ili kumwaga LiCl kwenye crucible ya juu. Mchakato wa kupunguza majibu kwa ujumla huchukua kama 10h. Ili kuzalisha holmium safi zaidi ya metali, kinakisishaji cha chuma cha lithiamu kinapaswa kuwa lithiamu yenye ubora wa juu 99.97% na HoCl3 isiyo na maji iliyotiwa maji mara mbili inapaswa kutumika.

5. Maombi ya holmium

(1) Inatumika kama nyongeza kwa taa za chuma za halidi. Taa za metali za halide ni aina ya taa ya kutokwa kwa gesi iliyotengenezwa kwa msingi wa taa za zebaki zenye shinikizo la juu. Tabia yao ni kwamba balbu zinajazwa na halidi mbalimbali za nadra za dunia. Ya kuu hutumiwa ni iodidi za nadra za ardhi, ambazo hutoa rangi tofauti za spectral wakati gesi inatolewa. Dutu ya kazi inayotumiwa katika taa za holmium ni iodidi ya holmium, ambayo inaweza kupata mkusanyiko wa juu wa atomi za chuma katika eneo la arc, na hivyo kuboresha sana ufanisi wa mionzi.

(2) Holmium inaweza kutumika kama nyongeza ya chuma cha yttrium au garnet ya alumini ya yttrium;

(3) Garnet ya aluminiamu ya Holmium-doped yttrium (Ho:YAG) inaweza kutoa leza 2μm. Kiwango cha kunyonya cha leza 2μm kwa tishu za binadamu ni cha juu, karibu oda 3 za ukubwa wa juu kuliko ile ya Hd:YAG. Kwa hiyo, unapotumia lasers za Ho:YAG kwa upasuaji wa matibabu, haiwezi tu kuboresha ufanisi na usahihi wa upasuaji, lakini pia kupunguza eneo la uharibifu wa joto kwa ukubwa mdogo. Boriti ya bure inayozalishwa na kioo cha holmium inaweza kuondokana na mafuta bila kuzalisha joto nyingi, na hivyo kupunguza uharibifu wa joto kwa tishu zenye afya. Inaelezwa kuwa Marekani hutumia leza ya holmium kutibu ugonjwa wa glakoma ambayo inaweza kupunguza maumivu ya upasuaji kwa wagonjwa. Kiwango cha kioo cha laser cha 2μm cha China kimefikia kiwango cha kimataifa, na tunapaswa kuendeleza na kuzalisha aina hii ya kioo cha laser.

(4) Kiasi kidogo cha holmium pia kinaweza kuongezwa kwenye aloi ya sumaku ili kupunguza uga wa nje unaohitajika kwa ajili ya kueneza kwa sumaku ya aloi.

(5) Zaidi ya hayo, nyuzinyuzi za macho za holmium-doped zinaweza kutumika kutengeneza lasers za nyuzi za macho, amplifiers za nyuzi za macho, sensorer za nyuzi za macho na vifaa vingine vya mawasiliano vya macho, ambavyo vitakuwa na jukumu muhimu zaidi katika maendeleo ya leo ya haraka ya mawasiliano ya nyuzi za macho.

Laser ya Holmium Utumiaji wa laser ya holmium umeleta matibabu ya mawe ya mkojo kwa kiwango kipya. Leza ya Holmium ina urefu wa mawimbi ya 2.1μm na ni leza inayopigika. Ni ya hivi punde kati ya leza nyingi zinazotumiwa katika shughuli za upasuaji. Nishati inayozalishwa inaweza kuyeyusha maji kati ya mwisho wa nyuzi macho na jiwe, na kutengeneza viputo vidogo vya cavitation, na kusambaza nishati kwenye jiwe, na kusagwa jiwe kuwa unga. Maji huchukua nishati nyingi, kupunguza uharibifu wa tishu zinazozunguka. Wakati huo huo, kina cha kupenya cha laser ya holmium ndani ya tishu za binadamu ni duni sana, ni 0.38mm tu. Kwa hiyo, wakati wa kusagwa mawe, uharibifu wa tishu zinazozunguka unaweza kupunguzwa, na usalama ni wa juu sana.
Teknolojia ya lithotripsy ya laser ya Holmium: lithotripsy ya matibabu ya holmium laser, ambayo inafaa kwa mawe ya figo ngumu, mawe ya ureta na mawe ya kibofu ambayo hayawezi kuvunjwa na lithotripsy ya wimbi la mshtuko wa ziada. Wakati wa kutumia holmium laser lithotripsy ya matibabu, nyuzi nyembamba ya macho ya laser ya matibabu ya holmium hupitia urethra na ureta kwa usaidizi wa cystoscope na ureteroscope rahisi kufikia mawe ya kibofu, mawe ya ureter na mawe ya figo, na kisha daktari wa mkojo huendesha laser ya holmium kuvunja mawe. Faida ya njia hii ya matibabu ni kwamba inaweza kutatua mawe ya ureter, mawe ya kibofu na mawe mengi ya figo. Hasara ni kwamba kwa baadhi ya mawe katika calyces ya juu na ya chini ya figo, kiasi kidogo cha mawe kitabaki kwa sababu fiber ya laser ya holmium inayoingia kutoka kwenye ureta haiwezi kufikia tovuti ya mawe.
Leza ya Holmium ni aina mpya ya leza inayozalishwa na kifaa cha leza dhabiti inayopigika kilichoundwa kwa kioo cha leza (Cr:Tm:Ho:YAG) chenye yttrium aluminiamu garnet (YAG) kama njia ya kuwezesha na iliyochanganyikiwa na ioni za kuhamasisha za chromium (Cr), ioni za uhamishaji nishati thulium (Tm) na ioni za kuwezesha (Holmium). Inaweza kutumika katika upasuaji katika idara kama vile urology, ENT, dermatology, na magonjwa ya wanawake. Upasuaji huu wa leza sio vamizi au hauvamizi kidogo na mgonjwa atapata maumivu kidogo sana wakati wa matibabu.

Muda wa kutuma: Nov-14-2024