Berriak - Zer da holmio elementua?

1. Holmio elementuen aurkikuntza
Mosander banandu ondorenerbioaetaterbioa-tikitrioa1842an, kimikari askok analisi espektralak erabili zituzten elementuak identifikatzeko eta elementu baten oxido puruak ez zirela zehaztu zuten, eta horrek kimikariak animatu zituen bereizten jarraitzera. Banandu ondoreniterbio oxidoaetaeskandio oxidoaIterbio oxidotik, Cliff-ek bi elementu oxido berri bereizi zituen 1879an. Horietako bati holmio izena eman zioten Cliff-en jaioterria, Suediako hiriburua zen Holmia, Stockholm-en latinezko izen zaharra eta Ho elementuaren ikurra gogoratzeko. Geroago, 1886an, Boisbodran-ek beste elementu bat bereizi zuen holmiotik, baina holmio izena mantendu zen. Holmioa eta beste lur arraro batzuk aurkitu zirenean, lur arraroen aurkikuntzaren hirugarren etaparen beste erdia osatu zen.

2. Holmioaren propietate fisikoak
Holmioa zilar koloreko metal zuria da, biguna eta harikorra; urtze-puntua 1474 °C, irakite-puntua 2695 °C, dentsitatea 8,7947 g/cm³. Holmioa egonkorra da aire lehorrean eta azkar oxidatzen da tenperatura altuetan;holmio oxidoaezagutzen den substantzia paramagnetiko indartsuena da. Holmio konposatuak material ferromagnetiko berrietarako gehigarri gisa erabil daitezke;holmio ioduroametal haluro lanparak egiteko erabiltzen da – holmio lanparak. Aire lehorrean egonkorra da giro-tenperaturan eta erraz oxidatzen da aire hezean eta tenperatura altuetan. Saihestu airearekin, oxidoekin, azidoekin, halogenoekin eta ur hezearekin kontaktua. Gas sukoiak askatzen ditu urarekin kontaktuan jartzen denean; azido ez-organikoetan disolbagarria da. Aire lehorrean egonkorra da giro-tenperaturan, baina azkar oxidatzen da aire hezean eta giro-tenperaturatik gora. Propietate kimiko aktiboak ditu. Ura poliki deskonposatzen du. Ia elementu ez-metaliko guztiekin konbina daiteke. Itrio silikatoan, monazitan eta beste lur arraroetako mineraletan dago. Aleazio magnetikoen materialak egiteko erabiltzen da.

3. Holmioaren propietate kimikoak
Aire lehorrean egonkorra da giro-tenperaturan, eta erraz oxidatzen da aire hezean eta tenperatura altuetan. Saihestu airearekin, oxidoekin, azidoekin, halogenoekin eta ur hezearekin kontaktua. Gas sukoiak askatzen ditu urarekin kontaktuan jartzen denean; azido ez-organikoetan disolbatzen da. Aire lehorrean egonkorra da giro-tenperaturan, baina azkar oxidatzen da aire hezean eta giro-tenperaturatik gora. Propietate kimiko aktiboak ditu. Ura poliki deskonposatzen du. Ia elementu ez-metaliko guztiekin konbina daiteke. Itrio silikatoan, monazitan eta beste lur arraroetako mineraletan existitzen da. Aleazio magnetikoko materialak egiteko erabiltzen da. Disprosioa bezala, fisio nuklearrak sortutako neutroiak xurgatu ditzakeen metala da. Erreaktore nuklear batean, alde batetik etengabe erretzen da eta bestetik kate-erreakzioen abiadura kontrolatzen du. Elementuaren deskribapena: Distira metalikoa du. Urarekin poliki erreakzionatu eta azido diluituan disolba daiteke. Gatza horia da. Ho2O2 oxidoa berde argia da. Azido mineralean disolbatzen da ioi tribalenteko gatz horia sortzeko. Elementuaren iturria: Erredukzioaren bidez egiten daholmio fluoruroaHoF3·2H2O kaltzioarekin.
Konposatuak
(1)Holmio oxidoazuria da eta bi egitura ditu: gorputzean zentratutako kubikoa eta monoklinikoa. Ho2O3 da oxido egonkor bakarra. Bere propietate kimikoak eta prestaketa-metodoak lantano oxidoaren berdinak dira. Holmio-lanparak egiteko erabil daiteke.
(2)Holmio nitratoaFormula molekularra: Ho(NO3)3·5H2O; Masa molekularra: 441.02; Normalean ur-masentzat kaltegarria da apur bat. Ez utzi produktuaren kantitate handiak edo diluitu gabekoak lurpeko urekin, ur-bideekin edo estolderia-sistemekin kontaktuan jartzen. Ez isuri materiala inguruko ingurunera gobernuaren baimenik gabe.

4. Holmioaren sintesi metodoa
1. Holmio metalaanhidroa murriztuz lor daitekeholmio trikloruroa or holmio trifluoruroakaltzio metalikoarekin.
2. Holmioa beste lur arraroetako elementuetatik ioi-trukearen edo disolbatzaile-erauzketa teknologiaren bidez bereizi ondoren, holmio metalikoa metalaren erredukzio termikoaren bidez prestatu daiteke. Lur arraroetako kloruroaren litio-erredukzio termikoa lur arraroetako kloruroaren kaltzio-erredukzio termikoaren desberdina da. Lehenengoaren erredukzio-prozesua gas-fasean egiten da. Litioaren erredukzio termikoaren erreaktorea bi berotze-zonatan banatzen da, eta erredukzio eta destilazio prozesuak ekipamendu berean egiten dira. Anhidroaholmio kloruroatitaniozko erreaktorearen goiko gurutzean jartzen da (HoCl3 destilazio ganbera ere badago), eta litio metaliko erreduzitzailea beheko gurutzean jartzen da. Ondoren, altzairu herdoilgaitzezko erreakzio-tangaren hustubidea 7Pa-ra iritsi eta berotu egiten da. Tenperatura 1000℃-ra iristen denean, denbora batez mantentzen daHoCl3lurruna eta litio-lurruna guztiz erreakzionatzeko, eta holmio metaliko erreduzituaren partikula solidoak beheko gurutzera erortzen dira. Erredukzio-erreakzioa amaitu ondoren, beheko gurutzera bakarrik berotzen da LiCl goiko gurutzera destilatzeko. Erredukzio-erreakzio prozesuak, oro har, 10 ordu inguru irauten du. Holmio metaliko puruagoa ekoizteko, litio metaliko erreduzitzailea % 99,97ko purutasun handiko litioa izan behar da eta HoCl3 anhidro bikoitz destilatua erabili behar da.

5. Holmioaren aplikazioak

(1) Metal haluro lanpetarako gehigarri gisa erabiltzen da. Metal haluro lanparak presio handiko merkurio lanpetan oinarrituta garatutako gas deskargako lanpara mota bat dira. Haien ezaugarria da bonbillak hainbat lur arraro haluroz beteta daudela. Erabiltzen diren nagusiak lur arraro ioduroak dira, eta hauek gasa deskargatzen denean kolore espektral desberdinak igortzen dituzte. Holmio lanparetan erabiltzen den lan-substantzia holmio ioduroa da, eta horrek metal atomoen kontzentrazio handiagoa lor dezake arku-eremuan, eta horrela erradiazio-eraginkortasuna asko hobetzen du.

(2) Holmioa itrio-burdinaren edo itrio-aluminio granatearen gehigarri gisa erabil daiteke;

(3) Holmioz dopatutako itrio aluminio granateak (Ho:YAG) 2 μm-ko laserrak igor ditzake. Giza ehunek 2 μm-ko laserren xurgapen-tasa handia dute, ia 3 magnitude-ordena handiagoa Hd:YAG-ena baino. Beraz, Ho:YAG laserrak kirurgia medikorako erabiltzean, ez bakarrik kirurgiaren eraginkortasuna eta zehaztasuna hobetu daitezke, baita kalte termikoaren eremua tamaina txikiago batera murriztu ere. Holmio kristalak sortutako izpi libreak gantza ezaba dezake gehiegizko beroa sortu gabe, eta horrela ehun osasuntsuei kalte termikoa murriztu. Jakinarazi dutenez, Estatu Batuek holmio laserra erabiltzen dute glaukoma tratatzeko, eta horrek pazienteen kirurgiaren mina murriztu dezake. Txinako 2 μm-ko laser kristalaren maila nazioarteko mailara iritsi da, eta indarrez garatu eta ekoitzi beharko genuke laser kristal mota hau.

(4) Holmio kantitate txiki bat ere gehi dakioke aleazio magnetostriktiboari, aleazioaren saturazio-magnetizaziorako behar den kanpo-eremua murrizteko.

(5) Gainera, holmioz dopatutako zuntz optikoa zuntz optikoko laserrak, zuntz optikoko anplifikadoreak, zuntz optikoko sentsoreak eta bestelako komunikazio optikoko gailuak egiteko erabil daiteke, eta horrek zeregin garrantzitsuagoa izango du gaur egungo zuntz optikoaren komunikazioaren garapen azkarran.

Holmio laserra Holmio laserraren aplikazioak gernu-harrien tratamendua maila berri batera eraman du. Holmio laserrak 2,1 μm-ko uhin-luzera du eta laser pultsatua da. Kirurgia-eragiketetan erabiltzen diren laser askoren artean berriena da. Sortutako energiak zuntz optikoaren muturraren eta harriaren arteko ura lurrundu dezake, kabitazio-burbuila txikiak sortuz, eta energia harriari transmititu, harria hauts bihurtuz. Urak energia asko xurgatzen du, inguruko ehunen kaltea murriztuz. Aldi berean, holmio laserrak giza ehunean duen sartze-sakonera oso txikia da, 0,38 mm-koa besterik ez. Beraz, harriak xehatzean, inguruko ehunen kaltea minimizatu daiteke, eta segurtasuna oso handia da.
Holmio laser litotripsia teknologia: holmio laser litotripsia medikoa, giltzurrunetako harri gogorretarako, ureter-harrietarako eta gorputzez kanpoko talka-uhinen litotripsiak hautsi ezin dituen maskuriko harrietarako egokia. Holmio laser litotripsia medikoa erabiltzean, holmio laser medikoaren zuntz optiko mehea uretra eta uretera zeharkatzen du zistoskopio eta ureteroskopio malgu baten laguntzaz maskuriko harrietara, ureter-harrietara eta giltzurruneko harrietara iristeko, eta ondoren urologoak holmio laserra manipulatzen du harriak hausteko. Tratamendu metodo honen abantaila da ureter-harriak, maskuriko harriak eta giltzurruneko harri gehienak konpondu ditzakeela. Desabantaila da giltzurruneko goiko eta beheko kalizeetan dauden harri batzuentzat harri kopuru txiki bat geratuko dela, ureterretik sartzen den holmio laser zuntzak ezin duelako harriaren gunera iritsi.
Holmio laserra laser kristalezko (Cr:Tm:Ho:YAG) laser solido pultsatuko gailu batek sortzen duen laser mota berri bat da, itrio aluminio granatea (YAG) aktibazio-euskarri gisa duela, eta kromo (Cr) ioi sentsibilizadoreekin, tulio (Tm) energia-transferentzia ioiekin eta holmio (Ho) aktibazio ioiekin dopatuta. Urologia, ORL, dermatologia eta ginekologia bezalako sailetako ebakuntza-zentroetan erabil daiteke. Laser kirurgia hau ez da inbaditzailea edo gutxieneko inbaditzailea da, eta pazienteak oso minik ez du sentituko tratamenduan zehar.

Argitaratze data: 2024ko azaroaren 14a