Гольмий в природе

1.

Гольмий
Подготовил:Давид
Мепаришвили

2.

Гольмий - это химический элемент; он имеет символ Ho
и атомный номер 67. Это редкоземельный элемент и
одиннадцатый член серии лантаноидов. Это
относительно мягкий, серебристый металл. Как и многие
другие лантаноиды, гольмий слишком
реакционноспособен, чтобы его можно было найти в
самородной форме, поскольку чистый гольмий
медленно образует желтоватое оксидное покрытие при
воздействии воздуха. При выделении гольмий
относительно стабилен на сухом воздухе при комнатной
температуре. Однако он вступает в реакцию с водой и легко
подвергается коррозии, а также горит на воздухе при
нагревании.

3.

В природе гольмий встречается вместе с другими
редкоземельными металлами (такими как тулий). Это
относительно редкий лантаноид, составляющий 1,4 части
на миллион в земной коре, по содержанию аналогичный
вольфраму. Гольмий был обнаружен путем выделения
шведским химиком Пером Теодором Кливом. Он также был
независимо открыт Жаком-Луи Соре и Марком
Делафонтеном, которые вместе наблюдали его
спектроскопически в 1878 году. Его оксид был впервые
выделен Кливом из редкоземельных руд в 1878 году.
Название элемента происходит от Holmia, латинского
названия города Стокгольм

4.

Физические
свойства
Гольмий с температурой кипения 2730 ° C является шестым
по летучести лантаноидом после иттербия, европия,
самария, тулия и диспрозия. При стандартной температуре
и давлении гольмий, как и многие из второй половины
лантаноидов, обычно приобретает гексагонально
плотноупакованную (hcp) структуГольмий, как и все
лантаноиды, находится в парамагнитном состоянии при
стандартных температуре и давлении.[10] Однако гольмий
ферромагнитен при температурах ниже 19 К (-254,2 ° C; 425,5 °F).[11] Он обладает самым высоким магнитным
моментом (10,6 μB) из всех природных элементов[12] и
обладает другими необычными магнитными свойствами.
При соединении с иттрием образует сильно магнитные
соединения.

5.

Как и все другие редкоземельные элементы, гольмий в
природе не встречается в виде свободного элемента. Он
встречается в сочетании с другими элементами в
гадолините, монаците и других редкоземельных минералах.
Минерал с преобладанием гольмия пока не найден.
Основными районами добычи являются Китай,
Соединенные Штаты, Бразилия, Индия, Шри-Ланка и
Австралия с запасами гольмия, оцениваемыми в 400 000
тонн.[39] Годовой объем производства металлического
гольмия составляет около 10 тонн в год.[41
Гольмий извлекается в промышленных масштабах методом
ионного обмена из монацитового песка (0,05% гольмия), но
его по-прежнему трудно отделить от других
редкоземельных элементов. Элемент был выделен путем
восстановления его безводного хлорида или фторида
металлическим кальцием.[19] Его предполагаемое
содержание в земной коре составляет 1,3 мг / кг. Гольмий
подчиняется правилу Оддо–Харкинса: как элемент с
нечетным номером, он встречается реже, чем диспрозий и
эрбий. Однако это самый распространенный из тяжелых
лантаноидов с нечетным номером. Из лантаноидов только
прометий, тулий, лютеций и тербий менее распространены
на Земле. Основным источником тока являются некоторые
ионоадсорбционные глины южного Китая. Некоторые из
них имеют редкоземельный состав, аналогичный тому,
который содержится в ксенотиме или гадолините. Иттрий
составляет около двух третей от общего количества по
массе; гольмий составляет около 1,5%.[44]

6.

Стекло, содержащее оксид гольмия, и растворы оксида
гольмия (обычно в хлорной кислоте) имеют резкие пики
оптического поглощения в спектральном диапазоне от 200
до 900 нм. Поэтому они используются в качестве
калибровочного стандарта для оптических
спектрофотометров.[46][47][48] Радиоактивный, но
долгоживущий 166m1Ho используется при калибровке гаммаспектрометров.[49]
Гольмий используется для создания сильнейших
искусственно создаваемых магнитных полей, когда его
помещают в высокопрочные магниты в качестве
магнитного полюса (также называемого концентратором
магнитного потока).[50] Гольмий также используется при
изготовлении некоторых постоянных магнитов.Поскольку
гольмий может поглощать нейтроны, вызванные ядерным
делением, он используется в качестве горючего яда для
регулирования работы ядерных реакторов.[39] Он
используется в качестве красителя для кубического
циркония, придающего розовую окраску,[53] и для стекла,
придающего желто-оранжевую окраску.[54] В марте 2017 года
IBM объявила, что они разработали метод хранения одного
бита данных об одном атоме гольмия, размещенном на
слое оксида магния.[55] При достаточном количестве
квантовых и классических методов управления гольмий
может быть хорошим кандидатом для создания квантовых
компьютеров.[56]