מהו יסוד ההולמיום?

1. גילוי יסודות ההולמיום
לאחר שמוסנדר נפרדארביוםוטרביוםמִןאיטריוםבשנת 1842, כימאים רבים השתמשו בניתוח ספקטרלי כדי לזהות אותם וקבעו שהם אינם תחמוצות טהורות של יסוד, מה שעודד כימאים להמשיך להפריד ביניהם. לאחר ההפרדהתחמוצת איטרביוםותחמוצת סקנדיוםמתחמוצת איטרביום, קליף הפריד שתי תחמוצות חדשות של יסודות בשנת 1879. אחת מהן נקראה הולמיום לציון מקום הולדתו של קליף, שמה הלטיני העתיק של שטוקהולם, בירת שוודיה, הולמיה, וסמל היסוד הו. מאוחר יותר, בשנת 1886, בויסבודרן הפריד יסוד נוסף מהולמיום, אך שם ההולמיום נשמר. עם גילוי ההולמיום וכמה יסודות אדמה נדירים אחרים, הושלם המחצית השנייה של השלב השלישי בגילוי יסודות אדמה נדירים.

2. תכונות פיזיקליות של הולמיום
הולמיום הוא מתכת לבנה כסופה, רכה וגמישה; נקודת התכה 1474°C, נקודת רתיחה 2695°C, צפיפות 8.7947 גרם/סמ"ק. הולמיום יציב באוויר יבש ומתחמצן במהירות בטמפרטורות גבוהות;תחמוצת הולמיוםהוא החומר הפרמגנטי החזק ביותר הידוע. תרכובות הולמיום יכולות לשמש כתוספים לחומרים פרומגנטיים חדשים;הולמיום יודידמשמש לייצור מנורות הליד מתכתיות - מנורות הולמיום. הוא יציב באוויר יבש בטמפרטורת החדר ומתחמצן בקלות באוויר לח ובטמפרטורות גבוהות. יש להימנע ממגע עם אוויר, תחמוצות, חומצות, הלוגנים ומים לחים. הוא משחרר גזים דליקים במגע עם מים; הוא מסיס בחומצות אנאורגניות. הוא יציב באוויר יבש בטמפרטורת החדר, אך מתחמצן במהירות באוויר לח ומעל לטמפרטורת החדר. יש לו תכונות כימיות פעילות. הוא מפרק מים לאט. הוא יכול להתחבר כמעט עם כל היסודות הלא מתכתיים. הוא קיים בסיליקט איטריום, מונאזיט ומינרלים נדירים אחרים. הוא משמש לייצור חומרי סגסוגת מגנטית.

3. תכונות כימיות של הולמיום
הוא יציב באוויר יבש בטמפרטורת החדר, ומתחמצן בקלות באוויר לח ובטמפרטורות גבוהות. יש להימנע ממגע עם אוויר, תחמוצות, חומצות, הלוגנים ומים לחים. הוא משחרר גזים דליקים במגע עם מים; הוא מתמוסס בחומצות אנאורגניות. הוא יציב באוויר יבש בטמפרטורת החדר, אך מתחמצן במהירות באוויר לח ומעל לטמפרטורת החדר. יש לו תכונות כימיות פעילות. הוא מפרק מים באיטיות. ניתן לשלב אותו כמעט עם כל היסודות הלא מתכתיים. הוא קיים באיטריום סיליקט, מונאזיט ומינרלים נדירים אחרים. הוא משמש לייצור חומרי סגסוגת מגנטית. כמו דיספרוזיום, זוהי מתכת שיכולה לספוג נויטרונים המיוצרים על ידי ביקוע גרעיני. בכור גרעיני, הוא בוער ברציפות מצד אחד ושולט במהירות תגובת השרשרת מצד שני. תיאור היסוד: יש לו ברק מתכתי. הוא יכול להגיב לאט עם מים ולהתמוסס בחומצה מדוללת. המלח צהוב. התחמוצת Ho2O2 ירוקה בהירה. היא מתמוססת בחומצה מינרלית כדי לייצר מלח צהוב של יון תלת-ערכי. מקור היסוד: הוא מיוצר על ידי חיזור.פלואוריד הולמיוםHoF3·2H2O עם סידן.
תרכובות
(1)תחמוצת הולמיוםהוא לבן ובעל שני מבנים: קובי ממורכז גוף ומונוקליני. Ho2O3 הוא התחמוצת היציבה היחידה. התכונות הכימיות ושיטות ההכנה שלה זהות לאלו של תחמוצת לנתן. ניתן להשתמש בה לייצור מנורות הולמיום.
(2)הולמיום חנקתינוסחה מולקולרית: Ho(NO3)3·5H2O; מסה מולקולרית: 441.02; בדרך כלל מזיק מעט לגופי מים. אין לאפשר למוצר, לא מדולל, או לכמויות גדולות, לבוא במגע עם מי תהום, נתיבי מים או מערכות ביוב. אין לפלוט את החומר לסביבה הסובבת ללא אישור ממשלתי.

4. שיטת סינתזה של הולמיום
1. מתכת הולמיוםניתן להשיג על ידי חיזור נטול מיםהולמיום טריכלוריד or הולמיום טריפלואורידעם סידן מתכתי
2. לאחר הפרדת הולמיום מיסודות אדמה נדירים אחרים באמצעות חילוף יונים או טכנולוגיית מיצוי ממסים, ניתן להכין מתכת הולמיום באמצעות חיזור תרמי של מתכת. חיזור תרמי של כלוריד אדמה נדיר באמצעות ליתיום שונה מחיזור תרמי של כלוריד אדמה נדיר באמצעות סידן. תהליך החיזור של הראשון מתבצע בפאזה גזית. כור החיזור התרמי של ליתיום מחולק לשני אזורי חימום, ותהליכי החיזור והזיקוק מתבצעים באותו ציוד. נטול מיםהולמיום כלורידממוקם בכור ההיתוך העליון של כור הטיטניום (וגם תא הזיקוק של HoCl3), וחומר המחזר המתכתי ליתיום ממוקם בכור ההיתוך התחתון. לאחר מכן, מיכל התגובה מפלדת אל-חלד מפונה ל-7 פאסל ולאחר מכן מחומם. כאשר הטמפרטורה מגיעה ל-1000 מעלות צלזיוס, הוא נשמר למשך זמן מסוים כדי לאפשר לHoCl3אדי ואדי ליתיום מגיבים במלואם, וחלקיקי מוצקים של הולמיום מתכתי מופחתים נופלים לתוך כור ההיתוך התחתון. לאחר השלמת תגובת החיזור, רק כור ההיתוך התחתון מחומם כדי לזקק LiCl לתוך כור ההיתוך העליון. תהליך תגובת החיזור אורך בדרך כלל כ-10 שעות. על מנת לייצר הולמיום מתכתי טהור יותר, חומר החיזור המתכתי של ליתיום צריך להיות ליתיום טוהר גבוה 99.97% ויש להשתמש ב-HoCl3 נטול מים מזוקק פעמיים.