ჯადოსნური იშვიათი დედამიწის ელემენტი: ჰოლმიუმი

ჰოლმიუმი, ატომური ნომერი 67, ატომური წონა 164.93032, ელემენტის სახელი მომდინარეობს აღმომჩენის დაბადების ადგილიდან.

შინაარსიჰოლმიუმიქერქში არის 0.000115% და ის სხვასთან ერთად არსებობსიშვიათი მიწის ელემენტებიმონაზიტსა და იშვიათმიწა მინერალებში. ბუნებრივი სტაბილური იზოტოპი მხოლოდ ჰოლმიუმ 165-ია.

ჰოლმიუმი სტაბილურია მშრალ ჰაერზე და სწრაფად იჟანგება მაღალ ტემპერატურაზე;ჰოლმიუმის ოქსიდიცნობილია, რომ მას აქვს ყველაზე ძლიერი პარამაგნიტური თვისებები.

ჰოლმიუმის ნაერთი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დანამატი ახალი ფერომაგნიტური მასალებისთვის; ჰოლმიუმის იოდიდი გამოიყენება ლითონის ჰალოგენური ნათურების დასამზადებლად –ჰოლმიუმის ნათურებიდა ჰოლმიუმის ლაზერები ასევე ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში.

ისტორიის აღმოჩენა

აღმოაჩინა: ჯ.ლ. სორეტმა, პიტ კლივმა

აღმოაჩინეს 1878 წლიდან 1879 წლამდე

აღმოჩენის პროცესი: აღმოაჩინეს ჯ. ლ. სორეტმა 1878 წელს; აღმოაჩინეს პ. ტ. კლივმა 1879 წელს.

მას შემდეგ, რაც მოსანდერმა ერბიუმი დედამიწა დატერბიუმიდედამიწაიტრიუმი1842 წელს დედამიწაზე, ბევრმა ქიმიკოსმა გამოიყენა სპექტრული ანალიზი იმის დასადგენად და დასადგენად, რომ ისინი არ წარმოადგენდნენ ელემენტის სუფთა ოქსიდებს, რამაც ქიმიკოსებს მათი გამოყოფის გაგრძელებისკენ უბიძგა. იტერბიუმის ოქსიდისა დასკანდიუმის ოქსიდი1879 წელს კლიფმა დაჟანგული სატყუარიდან ორი ახალი ელემენტარული ოქსიდი გამოყო. ერთ-ერთ მათგანს ჰოლმიუმი ჰქვია კლიფის დაბადების ადგილის აღსანიშნავად, შვედეთის სტოკჰოლმში მდებარე ძველი ლათინური სახელწოდებით Holmia, ელემენტარული სიმბოლოთი Ho. 1886 წელს ბუვაბადრანდმა ჰოლმიუმისგან კიდევ ერთი ელემენტი გამოყო, მაგრამ ჰოლმიუმის სახელი შენარჩუნდა. ჰოლმიუმის და სხვა იშვიათმიწა ელემენტების აღმოჩენით დასრულდა იშვიათმიწა ელემენტების მესამე აღმოჩენის კიდევ ერთი ეტაპი.

ელექტრონული განლაგება:

ელექტრონული განლაგება:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f11

ეს არის ლითონი, რომელსაც, დისპროზიუმის მსგავსად, შეუძლია ბირთვული დაშლის შედეგად წარმოქმნილი ნეიტრონების შთანთქმა.

ბირთვულ რეაქტორში, ერთი მხრივ, ხორციელდება უწყვეტი წვა, ხოლო მეორე მხრივ, კონტროლდება ჯაჭვური რეაქციის სიჩქარე.

ელემენტის აღწერა: პირველი იონიზაციის ენერგიაა 6.02 ელექტრონ ვოლტი. აქვს მეტალის ბზინვარება. მას შეუძლია ნელა რეაგირება მოახდინოს წყალთან და გაიხსნას განზავებულ მჟავებში. მარილი ყვითელია. ოქსიდი Ho2O2 ღია მწვანეა. იხსნება მინერალურ მჟავებში სამვალენტიანი იონების ყვითელი მარილების მისაღებად.

ელემენტის წყარო: მიღებულია ჰოლმიუმის ფტორიდის HoF3 · 2H2O კალციუმით აღდგენით.

ლითონი

ჰოლმიუმი არის ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი რბილი ტექსტურითა და პლასტიურობით; დნობის წერტილი 1474°C, დუღილის წერტილი 2695°C, სიმკვრივე 8.7947 გ/სმ³ ჰოლმიუმის მეტრი³.

ჰოლმიუმი სტაბილურია მშრალ ჰაერზე და სწრაფად იჟანგება მაღალ ტემპერატურაზე; ცნობილია, რომ ჰოლმიუმის ოქსიდს აქვს ყველაზე ძლიერი პარამაგნიტური თვისებები.

ახალი ფერომაგნიტური მასალების დანამატებად გამოსაყენებელი ნაერთების მიღება; ჰოლმიუმის იოდიდი, რომელიც გამოიყენება მეტალის ჰალოგენური ნათურების - ჰოლმიუმის ნათურების წარმოებაში.

აპლიკაცია

(1) ლითონის ჰალოგენური ნათურების დანამატის სახით, ლითონის ჰალოგენური ნათურები წარმოადგენს მაღალი წნევის ვერცხლისწყლის ნათურების საფუძველზე შემუშავებულ გაზის განმუხტვის ნათურის ტიპს, რომელიც ხასიათდება ნათურის სხვადასხვა იშვიათმიწა ჰალოგენური ელემენტებით შევსებით. ამჟამად, ძირითადი გამოყენება იშვიათმიწა იოდიდია, რომელიც გაზის განმუხტვის დროს სხვადასხვა სპექტრულ ფერს ასხივებს. ჰოლმიუმის ნათურებში გამოყენებული სამუშაო ნივთიერებაა ჰოლმიუმის იოდიდი, რომელსაც შეუძლია ლითონის ატომების მაღალი კონცენტრაციის მიღწევა რკალის ზონაში, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს გამოსხივების ეფექტურობას.

(2) ჰოლმიუმის გამოყენება შესაძლებელია იტრიუმის რკინის ან იტრიუმის ალუმინის გარნეტის დანამატად.

(3) Ho:YAG დოპირებულ იტრიუმის ალუმინის გარნეტს შეუძლია გამოსხივოს 2 μ M ლაზერი, ადამიანის ქსოვილი 2 μ-ზე. m ლაზერის შთანთქმის სიჩქარე მაღალია, თითქმის სამი რიგის სიდიდით მეტია Hd:YAG-ზე. ამიტომ, Ho:YAG ლაზერის სამედიცინო ქირურგიისთვის გამოყენებისას, შესაძლებელია არა მხოლოდ ქირურგიული ეფექტურობისა და სიზუსტის გაუმჯობესება, არამედ თერმული დაზიანების არეალის შემცირებაც. ჰოლმიუმის კრისტალებით წარმოქმნილი თავისუფალი სხივი აშორებს ცხიმს ზედმეტი სითბოს გამომუშავების გარეშე, რითაც ამცირებს ჯანსაღი ქსოვილების თერმულ დაზიანებას. ცნობილია, რომ გლაუკომის ჰოლმიუმის ლაზერით მკურნალობას შეერთებულ შტატებში შეუძლია შეამციროს ტკივილი ქირურგიული ოპერაციის დროს. ჩინეთში 2 μ m ლაზერული კრისტალების დონემ მიაღწია საერთაშორისო დონეს და უნდა გაკეთდეს ძალისხმევა ამ ტიპის ლაზერული კრისტალის შემუშავებისა და წარმოებისთვის.

(4) მაგნიტოსტრიქციულ შენადნობში Terfenol D, შენადნობის გაჯერების მაგნიტიზაციისთვის საჭირო გარე ველის შესამცირებლად ასევე შეიძლება მცირე რაოდენობით ჰოლმიუმის დამატება.

(5) ჰოლმიუმის დოპირებული ბოჭკოს გამოყენებამ შეიძლება შექმნას ოპტიკური საკომუნიკაციო მოწყობილობები, როგორიცაა ბოჭკოვანი ლაზერები, ბოჭკოვანი გამაძლიერებლები და ბოჭკოვანი სენსორები, რაც უფრო მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს დღეს ბოჭკოვანი ოპტიკური კომუნიკაციის სწრაფ განვითარებაში.

(6) ჰოლმიუმის ლაზერული ლითოტრიფსიის ტექნოლოგია: სამედიცინო ჰოლმიუმის ლაზერული ლითოტრიფსია შესაფერისია თირკმლის მყარი ქვების, შარდსაწვეთის ქვების და შარდის ბუშტის ქვების სამკურნალოდ, რომელთა დაშლა ექსტრაკორპორალური დარტყმითი ტალღის ლითოტრიფსიით შეუძლებელია. სამედიცინო ჰოლმიუმის ლაზერული ლითოტრიფსიის გამოყენებისას, სამედიცინო ჰოლმიუმის ლაზერის თხელი ბოჭკო გამოიყენება შარდის ბუშტამდე, შარდსაწვეთამდე და თირკმლის ქვებამდე პირდაპირ მისასვლელად შარდსაწვეთისა და შარდსაწვეთის მეშვეობით ცისტოსკოპისა და ურეტეროსკოპის მეშვეობით. შემდეგ, უროლოგები ჰოლმიუმის ლაზერს მანიპულირებენ ქვების დასაშლელად. ჰოლმიუმის ლაზერული მკურნალობის ამ მეთოდის უპირატესობა ის არის, რომ მას შეუძლია შარდსაწვეთის ქვების, შარდის ბუშტის ქვების და თირკმლის ქვების დიდი უმრავლესობის აღმოფხვრა. ნაკლი ის არის, რომ ზედა და ქვედა თირკმლის კალიქსებში არსებული ზოგიერთი ქვის შემთხვევაში, შესაძლოა, მცირე რაოდენობით ნარჩენი ქვები დარჩეს შარდსაწვეთიდან შემავალი ჰოლმიუმის ლაზერული ბოჭკოს ქვის ადგილამდე მიღწევის შეუძლებლობის გამო.