Holmium

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Holmium
Holmium
Atomové číslo 67
Relativní atomová hmotnost 164,93032(2)
Elektronová konfigurace [Xe] 4f11 6s2
Skupenství Pevné
Teplota tání 1461 °C, (1734 K)
Teplota varu 2720 °C, (2993 K)
Elektronegativita (Pauling) 1,23
Hustota 8,79 g/cm3
Hustota při teplotě tání 8,34 g/cm3
Registrační číslo CAS 7440-60-0
Vzhled
Pevné holmium
Atomový poloměr 1,75 Å (175 pm)
Výparné teplo 265 kJ/mol
Skupenské teplo tání 17,0 kJ/mol
Tepelná kapacita 27,15 J.mol-1.K-1
Ionisační energie Ho→Ho+ 581,0 kJ/mol
Ionisační energie Ho+→Ho2+ 1140 kJ/mol
Ionisační energie Ho2+→Ho3+ 2204 kJ/mol

Holmium, chemická značka Ho, (lat. Holmium) je měkký stříbřitě bílý, přechodný kovový prvek, 11. člen skupiny lanthanoidů. Nachází využití při výrobě silných permanentních magnetů, speciálních slitin pro jadernou energetiku a při výrobě laserů.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Holmium je stříbřitě bílý, měkký přechodný kov.

Chemicky je holmium méně reaktivní než předchozí prvky ze skupiny lanthanoidů. Na suchém vzduchu je prakticky stálé, ve vlhkém prostředí se pomalu pokrývá vrstvičkou oxidu. Snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách za vývoje vodíku.

Ve sloučeninách se vyskytuje pouze v mocenství Ho+3. Soli Ho+3 vykazují vlastnosti podobné sloučeninám hliníku a ostatních lanthanoidů. Všechny tyto prvky tvoří například vysoce stabilní oxidy, které nereagují s vodou a jen velmi obtížně se redukují. Ze solí anorganických kyselin jsou důležité především fluoridy a fosforečnany, jejich nerozpustnost ve vodě se používá k separaci lanthanoidů od jiných kovových iontů. Holmité soli mají obvykle žlutou nebo narůžovělou barvu.

Holmium objevili roku 1878 současně Marc Delafontaine, Jacques Louis Soret a Per Teodor Cleve jako nečistotu ve zkoumaném oxidu erbitém. Jméno získal prvek po starém latinském názvu města Stockholmu.

Výskyt a výroba[editovat | editovat zdroj]

Holmium je v zemské kůře obsaženo v koncentraci přibližně 1,2 mg/kg, o jeho obsahu v mořské vodě údaje chybí. Ve vesmíru připadá jeden atom holmia na 500 miliard atomů vodíku.

V přírodě se holmium vyskytuje pouze ve formě sloučenin. Neexistují však ani minerály, v nichž by se některé lanthanoidy (prvky vzácných zemin) vyskytovaly samostatně, ale vždy se jedná o minerály směsné, které obsahují prakticky všechny prvky této skupiny. Mezi nejznámější patří monazity (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4 a xenotim, chemicky fosforečnany lanthanoidů, dále bastnäsity (Ce, La, Y)CO3F– směsné flourouhličitany prvků vzácných zemin a např. minerál euxenit (Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6.

Velká ložiska těchto rud se nalézají ve Skandinávii, USA, Číně a Vietnamu. Významným zdrojem jsou i fosfátové suroviny – apatity z poloostrova Kola v Rusku.

Při průmyslové výrobě prvků vzácných zemin se jejich rudy nejprve louží směsí kyseliny sírové a chlorovodíkové a ze vzniklého roztoku solí se přídavkem hydroxidu sodného vysráží hydroxidy.

Separace jednotlivých prvků se provádí řadou různých postupů – kapalinovou extrakcí, za použití ionexových kolon nebo selektivním srážením nerozpustných komplexních solí.

Příprava čistého kovu se obvykle provádí redukcí oxidu holmia Ho2O3 elementárním vápníkem.

Ho2O3 + 3 Ca → 2 Ho + 3 CaO

Použití a sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Podobně jako gadolinium, vykazuje holmium vysoký účinný průřez pro záchyt tepelných neutronů a jeho slitiny jsou materiálem pro výrobu moderátorových tyčí v jaderných reaktorech. Zasunutím těchto tyčí do nitra reaktoru dojde k poklesu neutronového toku a tím zpomalení štěpné reakce.

Holmium je součástí velmi silných umělých magnetů a zařízení pro fokusaci magnetických polí.

Holmium se uplatňuje při výrobě laserů na bázi granátů yttria a železa nebo fluoridů yttria a lanthanu. Lasery uvedených typů slouží pro vyzařování elektromagnetického záření v infračervené oblasti spektra.

Sloučeniny holmia se ve sklářském průmyslu užívají pro barvení skloviny do žluta.

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
  • Greenwood N.N., Earnshaw A.: Chemie prvků II. 1. vyd. 1993. ISBN 80-85427-38-9

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

  • Kategorie Holmium ve Wikimedia Commons
  • Slovníkové heslo holmium ve Wikislovníku



Periodická tabulka chemických prvků
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H (přehled) He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
 
*Lanthanoidy  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
**Aktinoidy  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Skupiny prvků: Kovy · Nekovy · Polokovy | Blok s · Blok p · Blok d · Blok f