Holmium （III） Oxid alt hvad du har brug for at vide

Beskrivelse: Udforsk de unikke egenskaber og alsidige anvendelser af holmiumoxid i denne artikel. Lær, hvordan dets optiske, magnetiske og kemiske egenskaber gør det vigtigt i forskellige brancher. Forstå, hvordan du vælger det rigtige sjældne jordoxid til dine specifikke behov baseret på dets unikke funktioner. Dyk ned i videnskab og anvendelser af holmiumoxid og forbedrer din viden til praktisk brug i avancerede teknologier.

Hvad gørHolmiumoxidEn sådan værdifuld forbindelse inden for videnskab og teknologi? Dette unikke stof, der stammer fra det sjældne jordelement Holmium, skiller sig ud på grund af dets bemærkelsesværdige optiske og magnetiske egenskaber. Holmiumoxid, også kendt som Holmium-trioxid, er en sjælden jordforbindelse med den kemiske formel HO2O3. Dette lysegul pulver har unikke egenskaber og applikationer, hvilket gør det til et kritisk materiale i forskellige brancher.

I denne artikel udforsker vi dens egenskaber, forberedelsesmetoder og forskellige anvendelser, der kaster lys over, hvorfor det betragtes som et af de mest paramagnetiske stoffer, der er kendt.

Grundlæggende information om holmiumoxid

Krystallinsk struktur af holmiumoxid

Holmiumoxid (Ho₂o₃) har en kubisk bixbyitkrystallinsk struktur, som er relativt kompleks, med mange atomer pr. Enhedscelle og en stor gitterkonstant på 1,06 nm. Denne struktur er karakteristisk for tunge sjældne jordoxider såsom tb₂o₃, dy₂o₃, er₂o₃, tm₂o₃, Yb₂o₃ og lu₂o₃. Gitterarrangementet, når den ses langs en kubisk akse, har fremtrædende røde iltatomer. Derudover udviser Holmiumoxid en termisk ekspansionskoefficient på 7,4 × 10⁻⁶/ grad, hvilket indikerer signifikant lydhørhed over for temperaturændringer.

Forekomst af holmiumoxid

Holmiumoxid (Ho₂o₃) forekommer naturligt i spormængder i jordskorpen, primært inden for sjældne jordforbindelser. Det findes oftest i mineraler, der indeholder en række sjældne jordelementer, såsom f.eks.monazitogXenotime, som er rige på thorium og sjældne jord-elementer.

Monazit:Dette fosfatmineral er en betydelig kilde til sjældne jordbundne elementer, herunder Holmium. Monazit findes i stødende klipper og nogle sedimentære aflejringer, især i regioner som Indien, Brasilien og Australien. Den indeholder forskellige andele af sjældne jordnære elementer, og Holmium ekstraheres under raffineringsprocessen.

Xenotime:Et andet vigtigt mineral med sjælden jord, Xenotime er rig på yttrium og andre sjældne jordnære elementer, herunder Holmium. Xenotime -aflejringer findes på steder som Grønland og dele af Afrika. Holmium udvindes ofte fra xenotime som en del af ekstraktionen af ​​andre sjældne jord-elementer.

Historie om holmiumoxid

• 1878: Holmium blev opdaget af svenske kemikere pr. Theodor Cleve og Carl Gustaf Mosander fra Mineral Erbia.
• Tidligt 20. århundrede: Holmiumoxid blev først undersøgt for sine unikke kemiske og fysiske egenskaber.
• Mid -20 th århundrede: Holmiumoxid blev et standardmateriale til spektrometerkalibrering på grund af dets skarpe absorptionstoppe.
• Anden halvdel af det 20. århundrede: Holmium Oxid's applikationer udvides til produktion af specialbriller, optiske filtre og magnetiske materialer.
• Sent på det 20. århundrede: Holmiumoxid blev anvendt i udviklingen af ​​Holmium -lasere, som blev populær for medicinsk, optisk radar og miljømæssig anvendelse.
• Nutidig: Holmiumoxid bruges fortsat i højteknologiske applikationer, herunder lasere, magnetiske materialer og spektrometri.

Renhedskvaliteter og tekniske indekser

5N Holmiumoxid (99,999% renhed)

• Ho2o3/reo: Større end eller lig med 99.999%
• Urenheder: Total sjældne jordforureninger mindre end eller lig med 10 ug/g.
• De vigtigste urenheder såsom Fe, CO, SI, CR og CA opretholdes på ekstremt lave niveauer (f.eks. Fe mindre end eller lig med 0. 5 ug/g).

6n ultrahøj renhed Holmiumoxid (99.9999% renhed)

• Ho2o3/reo: Større end eller lig med 99.9999%
• Urenheder: Total sjældne jordforureninger mindre end eller lig med 1. 0 ug/g.
• Sporniveauer af metalliske urenheder som Fe (mindre end eller lig med {{0}}. 0 1 ug/g), CO (mindre end eller lig med 0,001 ug/g) og Cr (( Mindre end eller lig med 0,01 ug/g) sikrer dens egnethed til de mest krævende applikationer.

Ultrafin Holmiumoxidpulver

• Ho2o3/reo: Større end eller lig med 99,9%
• Partikelstørrelse (D50): mindre end eller lig med 500 nm.
• Lavt tab på tænding (LOI): mindre end eller lig med 0. 1%.
• Urenhedsindhold, inklusive Fe (mindre end eller lig med {{0}}. 5 ug/g) og CO (mindre end eller lig med 0,1 ug/g), kontrolleres for at imødekomme avancerede applikationsbehov.

Forberedelsesmetoder

1. brændende metodeDen brændende metode involverer reaktion af holmiumnitratopløsning med en alkali til fremstilling af holmiumhydroxid. Dette mellemprodukt adskilles og brændes derefter, hvilket resulterer i højrulitets-holmiumoxid. Denne metode er vidt brugt på grund af dens enkelhed og effektivitet.

2. opløsningsmiddelekstraktion eller ionudvekslingHolmium-holdige berigelse af sjælden jord tjener som råmateriale i denne tilgang. Opløsningsmiddelekstraktion eller ionudveksling bruges til at adskille HO 3+ ioner fra andre sjældne jordelementer. De adskilte ioner behandles derefter med passende bundfald, og de resulterende forbindelser brændes for at opnå holmiumoxid. Denne metode er især effektiv til at opnå ultrahøj renhedsniveauer.

Fysiske og kemiske egenskaber ved Holmiumoxid (Ho₂o₃)

Tabel: Fysiske egenskaber

Kemiske egenskaber ved holmiumoxid (ho₂o₃)

Holmiumoxid reagerer med forskellige kemiske midler til at producere Holmium-baserede forbindelser:

• Reaktion med ammoniumchlorid:
  Når den behandles med ammoniumchlorid (NH₄CL), danner holmiumoxid Holmiumchlorid (HOCl₃) sammen med ammoniak (NH₃) og vand:
  Ho₂o₃ + 6 nh₄cl → 2 hocl₃ + 6 nh₃ + 3 h₂o

• Reaktion med hydrogensulfid:
  Ved høje temperaturer reagerer holmiumoxid med hydrogensulfid (H₂S) for at danne Holmium (III) sulfid (Ho₂s₃).Ho₂o₃ + 3 H₂s → Ho₂s₃ + 3 H₂O

Hvad bruges Holmiumoxid til?

Holmiumoxid (Ho₂o₃) er en alsidig forbindelse med unikke egenskaber, der gør det værdifuldt i forskellige specialiserede applikationer. Dets evne til at absorbere lys på tværs af specifikke bølgelængder såvel som dens paramagnetiske karakter og kemiske stabilitet bidrager til dens brede vifte af anvendelser inden for videnskab, teknologi og industri.

1. spektrometerkalibrering

Holmiumoxid er vidt brugt som et standardstof til kalibrering af spektrometre, især dem, der anvendes til optiske målinger. De synlige absorptionsspektre af holmiumoxid udviser skarpe og veldefinerede toppe ved specifikke bølgelængder, som er meget reproducerbare. Dette gør det til et ideelt materiale til at sikre nøjagtigheden af ​​bølgelængdebestemmelse i spektrometrisk analyse, hvilket hjælper med at standardisere optiske instrumenter og forbedre deres præcision.

2. Specialbriller

På grund af dets forskellige optiske absorptionsegenskaber anvendes holmiumoxid til produktion af specialbriller med specifikke optiske egenskaber. Disse briller bruges til at skabe optiske filtre og andre produkter, der kræver præcis kontrol over lysabsorption og transmission. Holmiumoxid kan formidle unikke farver til glasset, hvilket gør det særligt værdifuldt til applikationer i optiske enheder, hvor præcis manipulation af lys er vigtig.

3. dysprosium-holmiumlamper

Holmiumoxid spiller en vigtig rolle i fremstillingen af ​​dysprosium-holmium-lamper, som er kendt for deres effektivitet og stabile lysudgang. Disse lamper er designet til at give belysning med høj intensitet, hvilket gør dem nyttige i applikationer, hvor der er behov for pålidelige, kraftfulde lyskilder. De unikke egenskaber ved kombinationen af ​​dysprosium-holmium-kombination giver mulighed for effektiv lysemission, hvilket gør disse lamper egnede til specialiseret belysning og videnskabelig anvendelse.

4. magnetiske materialer

Holmiumoxid bruges som et tilsætningsstof i produktionen af ​​forskellige magnetiske materialer, såsom yttriumjerngarnet og NDFEB (neodymium-iron-boron) magneter. Dens paramagnetiske egenskaber på grund af uparrede F-elektroner i holmiumionerne forbedrer ydeevnen for disse materialer, hvilket gør dem mere effektive i applikationer, der kræver stærke magnetiske felter. Disse materialer er afgørende i en række teknologier, herunder elektriske motorer, sensorer og datalagringsenheder.

5. Katalysator, fosfor og lasermateriale

Holmiumoxid finder anvendelser som en specialkatalysator i kemiske reaktioner, hvor det letter visse reaktioner i industrielle processer. Derudover bruges det i fosfor og som materiale til laserproduktion. Holmium-lasere er især bemærkelsesværdige for deres emission ved en bølgelængde på ca. 2,08 μm, hvilket ligger inden for det øjensikre område af det infrarøde spektrum. Disse lasere kan udsende både pulserede og kontinuerlige lys, og deres sikkerhed og effektivitet gør dem ideelle til forskellige applikationer, herunder:

• Medicin:Holmium -lasere bruges i medicinske procedurer såsom laserkirurgi til bløddelsbehandlinger og lithotripsy til nedbrydning af nyresten.
• Optisk radar:De bruges også i optiske radarsystemer til afstandsmålinger og atmosfærisk sensing.
• Vindhastighedsmåling:Holmium -lasere påføres i meteorologiske instrumenter til præcis overvågning af vindhastighed.
• Atmosfærisk overvågning:Lasernes evne til at interagere med gasser i atmosfæren gør dem velegnede til miljømæssig sensing og forureningsdetektion.

Emballage og opbevaring

Holmiumoxid pakkes typisk i plastflasker foret med plastposer og fyldt med argongas til beskyttelse. Denne metode minimerer risikoen for forurening og bevarer materialets integritet. Tilpassede emballageindstillinger er også tilgængelige for at imødekomme specifikke kundebehov.

Hvorfor bruges Holmiumoxid i UV -kalibrering?

Holmiumoxid anvendes i UV-kalibrering på grund af dets skarpe og veldefinerede absorptionstoppe over UV og synligt spektrum. Disse toppe gør det til et ideelt referencemateriale til kalibrering af spektrometre og andre optiske instrumenter. Dens forudsigelige og stabile absorptionsegenskaber muliggør nøjagtig bølgelængde kalibrering i forskellige spektroskopiske anvendelser.

Er Holmiumoxid giftigt?

Holmiumoxid anses generelt for at være af lav toksicitet. Som andre sjældne jordforbindelser kan det imidlertid udgøre sundhedsmæssige risici, hvis de inhaleres i store mængder, indtaget eller hvis der opstår langvarig eksponering. Det er vigtigt at håndtere holmiumoxid med omhu og følge sikkerhedsretningslinjer, såsom at bruge korrekt ventilation og beskyttelsesudstyr, for at minimere eventuelle sundhedsrisici.

Hvad er et Holmiumoxid -filter, der bruges til?

Et holmiumoxidfilter bruges primært i optiske anvendelser til at modificere lysoverførsel. Det fungerer som et optisk filter, der selektivt absorberer visse bølgelængder af lys, typisk i det UV-synlige interval, og giver andre mulighed for at passere igennem. Dette er nyttigt til anvendelser såsom spektrofotometri, hvor præcis kontrol over lette bølgelængder er påkrævet for nøjagtige målinger såvel som til oprettelse af specialbriller og optiske komponenter.

Sammenligningstabel med lignende oxider

Lås op for Holmiumoxidens potentiale

Er du på jagt efter holmiumoxid af høj kvalitet for at hæve din forskning eller produktion? Hos HNRE tilbyder vi holmiumoxid af den højeste renhed og pålidelighed, der er skræddersyet til at imødekomme dine specifikke behov. Uanset om det er til spektrometerkalibrering, lasermaterialer eller forbedring af magnetiske applikationer, er vores produkter designet til at understøtte dine mest krævende projekter.

Snut dig ikke med noget mindre end det bedste. Partner med HNRE og få adgang til materialer, der driver innovation og præcision inden for dit felt. Tag det næste skridt hen imod ekspertise-kontakt os i dag for at finde ud af, hvordan vores Holmiumoxid kan transformere dit arbejde.