1. Открытие гольмиевых элементов
После того, как Мосандер отделилсяэрбийитербийотиттрийв 1842 году многие химики использовали спектральный анализ для их идентификации и определили, что они не являются чистыми оксидами элемента, что побудило химиков продолжить их разделение. После разделенияоксид иттербияиоксид скандияиз оксида иттербия Клифф выделил два новых оксида элементов в 1879 году. Один из них был назван гольмием в честь места рождения Клиффа, древнего латинского названия Стокгольма, столицы Швеции, Holmia, и символа элемента Ho. Позднее, в 1886 году, Буасбодран выделил из гольмия еще один элемент, но название гольмий было сохранено. С открытием гольмия и некоторых других редкоземельных элементов была завершена вторая половина третьего этапа открытия редкоземельных элементов.
2. Физические свойства гольмия
Гольмий — серебристо-белый металл, мягкий и пластичный; температура плавления 1474°С, температура кипения 2695°С, плотность 8,7947 г/см³. Гольмий стабилен на сухом воздухе и быстро окисляется при высоких температурах;оксид гольмияявляется самым сильным известным парамагнитным веществом. Соединения гольмия могут быть использованы в качестве добавок для новых ферромагнитных материалов;иодид гольмияиспользуется для изготовления металлогалогенных ламп — гольмиевых ламп. Он стабилен в сухом воздухе при комнатной температуре и легко окисляется во влажном воздухе и при высоких температурах. Избегайте контакта с воздухом, оксидами, кислотами, галогенами и влажной водой. Он выделяет горючие газы при контакте с водой; растворим в неорганических кислотах. Он стабилен в сухом воздухе при комнатной температуре, но быстро окисляется во влажном воздухе и при температуре выше комнатной. Он обладает активными химическими свойствами. Он медленно разлагает воду. Он может соединяться почти со всеми неметаллическими элементами. Он существует в силикате иттрия, монаците и других редкоземельных минералах. Он используется для изготовления магнитных сплавов.
3. Химические свойства гольмия
Он стабилен в сухом воздухе при комнатной температуре и легко окисляется во влажном воздухе и при высоких температурах. Избегайте контакта с воздухом, оксидами, кислотами, галогенами и влажной водой. Он выделяет горючие газы при контакте с водой; растворяется в неорганических кислотах. Он стабилен в сухом воздухе при комнатной температуре, но быстро окисляется во влажном воздухе и при температуре выше комнатной. Он обладает активными химическими свойствами. Он медленно разлагает воду. Его можно сочетать почти со всеми неметаллическими элементами. Он существует в силикате иттрия, монаците и других редкоземельных минералах. Он используется для изготовления магнитных сплавов. Как и диспрозий, это металл, который может поглощать нейтроны, образующиеся при ядерном делении. В ядерном реакторе он непрерывно горит, с одной стороны, и контролирует скорость цепной реакции, с другой. Описание элемента: Он имеет металлический блеск. Он может медленно реагировать с водой и растворяться в разбавленной кислоте. Соль имеет желтый цвет. Оксид Ho2O2 имеет светло-зеленый цвет. Он растворяется в минеральной кислоте, образуя трехвалентный ион желтой соли. Источник элемента: Он производится путем восстановленияфторид гольмияHoF3·2H2O с кальцием.
Соединения
(1)Оксид гольмиябелый и имеет две структуры: объемно-центрированную кубическую и моноклинную. Ho2O3 — единственный стабильный оксид. Его химические свойства и методы получения такие же, как у оксида лантана. Его можно использовать для изготовления гольмиевых ламп.
(2)Нитрат гольмияМолекулярная формула: Ho(NO3)3·5H2O; Молекулярная масса: 441,02; Обычно слегка вреден для водоемов. Не допускайте попадания неразбавленного или большого количества продукта в грунтовые воды, водные пути или канализационные системы. Не сбрасывайте материал в окружающую среду без разрешения правительства.
4.Способ синтеза гольмия
1. Гольмий металлическийможет быть получен путем восстановления безводноготрихлорид гольмия or трифторид гольмияс металлическим кальцием
2. После отделения гольмия от других редкоземельных элементов с помощью ионного обмена или технологии экстракции растворителем металлический гольмий может быть получен путем термического восстановления металла. Термическое восстановление хлорида редкоземельного металла литием отличается от термического восстановления хлорида редкоземельного металла кальцием. Процесс восстановления первого осуществляется в газовой фазе. Реактор термического восстановления лития разделен на две зоны нагрева, а процессы восстановления и дистилляции осуществляются в одном и том же оборудовании. Безводныйхлорид гольмияпомещается в верхний титановый реакторный тигель (также дистилляционная камера HoCl3), а восстановитель металлический литий помещается в нижний тигель. Затем реакционный бак из нержавеющей стали вакуумируется до 7 Па и затем нагревается. Когда температура достигает 1000℃, ее поддерживают в течение определенного времени, чтобы позволитьHoCl3пар и пар лития полностью реагируют, и восстановленные твердые частицы металлического гольмия падают в нижний тигель. После завершения реакции восстановления нагревают только нижний тигель для перегонки LiCl в верхний тигель. Процесс реакции восстановления обычно занимает около 10 часов. Для получения более чистого металлического гольмия восстановитель должен быть литием высокой чистоты 99,97% и следует использовать дважды перегнанный безводный HoCl3.
Гольмиевый лазер Применение гольмиевого лазера вывело лечение мочевых камней на новый уровень. Гольмиевый лазер имеет длину волны 2,1 мкм и является импульсным лазером. Это новейший из многих лазеров, используемых в хирургических операциях. Вырабатываемая энергия может испарять воду между концом оптического волокна и камнем, образуя крошечные кавитационные пузырьки, и передавать энергию камню, измельчая камень в порошок. Вода поглощает много энергии, уменьшая повреждение окружающих тканей. В то же время глубина проникновения гольмиевого лазера в ткани человека очень мала, всего 0,38 мм. Поэтому при дроблении камней повреждение окружающих тканей может быть сведено к минимуму, а безопасность чрезвычайно высока.
Технология гольмиевой лазерной литотрипсии: медицинская гольмиевая лазерная литотрипсия, которая подходит для твердых камней в почках, мочеточниковых камней и камней в мочевом пузыре, которые не могут быть разрушены экстракорпоральной ударно-волновой литотрипсией. При использовании медицинской гольмиевой лазерной литотрипсии тонкое оптическое волокно медицинского гольмиевого лазера проходит через уретру и мочеточник с помощью цистоскопа и гибкого уретероскопа, чтобы достичь камней в мочевом пузыре, мочеточниковых камней и камней в почках, а затем уролог манипулирует гольмиевым лазером, чтобы разрушить камни. Преимущество этого метода лечения заключается в том, что он может решить проблемы с камнями в мочеточнике, мочевом пузыре и большинством камней в почках. Недостатком является то, что для некоторых камней в верхних и нижних чашечках почек небольшое количество камней останется, потому что волокно гольмиевого лазера, входящее из мочеточника, не может достичь места камня.
Гольмиевый лазер — это новый тип лазера, создаваемый импульсным твердотельным лазерным устройством, изготовленным из лазерного кристалла (Cr:Tm:Ho:YAG) с иттрий-алюминиевым гранатом (YAG) в качестве среды активации и легированным сенсибилизирующими ионами хрома (Cr), переносящими энергию ионами тулия (Tm) и активирующими ионами гольмия (Ho). Его можно использовать при операциях в таких отделениях, как урология, ЛОР, дерматология и гинекология. Эта лазерная операция является неинвазивной или минимально инвазивной, и пациент будет испытывать очень мало боли во время лечения.
Время публикации: 14 ноября 2024 г.