Che cos'è l'elemento olmio?

1. Scoperta degli elementi dell'olmio
Dopo che Mosander si separòerbioEterbiodaittrioNel 1842, molti chimici utilizzarono l'analisi spettrale per identificarli e determinarono che non erano ossidi puri di un elemento, il che incoraggiò i chimici a continuare a separarli. Dopo la separazioneossido di itterbioEossido di scandioDall'ossido di itterbio, Cliff separò due nuovi ossidi di elementi nel 1879. Uno di questi fu chiamato olmio per commemorare il luogo di nascita di Cliff, l'antico nome latino di Stoccolma, la capitale della Svezia, Holmia, e il simbolo dell'elemento Ho. Successivamente, nel 1886, Boisbodran separò un altro elemento dall'olmio, ma il nome di olmio fu mantenuto. Con la scoperta dell'olmio e di alcuni altri elementi delle terre rare, si completò l'altra metà della terza fase della scoperta degli elementi delle terre rare.

Ho

2. Proprietà fisiche dell'olmio
L'olmio è un metallo bianco argenteo, tenero e duttile; punto di fusione 1474 °C, punto di ebollizione 2695 °C, densità 8,7947 g/cm³. L'olmio è stabile in aria secca e si ossida rapidamente ad alte temperature;ossido di olmioè la sostanza paramagnetica più forte conosciuta. I composti di olmio possono essere utilizzati come additivi per nuovi materiali ferromagnetici;ioduro di olmioViene utilizzato per realizzare lampade ad alogenuri metallici, ovvero lampade all'olmio. È stabile in aria secca a temperatura ambiente e si ossida facilmente in aria umida e ad alte temperature. Evitare il contatto con aria, ossidi, acidi, alogeni e acqua umida. Rilascia gas infiammabili a contatto con l'acqua; è solubile in acidi inorganici. È stabile in aria secca a temperatura ambiente, ma si ossida rapidamente in aria umida e a temperature superiori a quella ambiente. Ha proprietà chimiche attive. Decompone lentamente l'acqua. Può combinarsi con quasi tutti gli elementi non metallici. È presente nel silicato di ittrio, nella monazite e in altri minerali di terre rare. Viene utilizzato per realizzare materiali in lega magnetica.

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3. Proprietà chimiche dell'olmio
È stabile in aria secca a temperatura ambiente e si ossida facilmente in aria umida e ad alte temperature. Evitare il contatto con aria, ossidi, acidi, alogeni e acqua umida. Rilascia gas infiammabili a contatto con l'acqua; si dissolve in acidi inorganici. È stabile in aria secca a temperatura ambiente, ma si ossida rapidamente in aria umida e a temperature superiori a quella ambiente. Ha proprietà chimiche attive. Si decompone lentamente in acqua. Può essere combinato con quasi tutti gli elementi non metallici. È presente nel silicato di ittrio, nella monazite e in altri minerali di terre rare. Viene utilizzato per produrre materiali di lega magnetici. Come il disprosio, è un metallo in grado di assorbire i neutroni prodotti dalla fissione nucleare. In un reattore nucleare, brucia continuamente da un lato e controlla la velocità della reazione a catena dall'altro. Descrizione dell'elemento: Ha una lucentezza metallica. Può reagire lentamente con l'acqua e dissolversi in acido diluito. Il sale è giallo. L'ossido Ho₂O₂ è verde chiaro. Si dissolve in acido minerale per produrre un sale giallo di ioni trivalenti. Fonte dell'elemento: si ottiene riducendofluoruro di olmioHoF3·2H2O con calcio.
Composti
(1)ossido di olmioÈ bianco e presenta due strutture: cubica a corpo centrato e monoclina. Ho₂O₂ è l'unico ossido stabile. Le sue proprietà chimiche e i metodi di preparazione sono gli stessi dell'ossido di lantanio. Può essere utilizzato per realizzare lampade a olmio.
(2)nitrato di olmioFormula molecolare: Ho(NO3)3·5H2O; Massa molecolare: 441,02; Di solito è leggermente nocivo per i corpi idrici. Evitare che il prodotto, non diluito o in grandi quantità, entri in contatto con falde acquifere, corsi d'acqua o sistemi fognari. Non scaricare il materiale nell'ambiente circostante senza autorizzazione governativa.

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4. Metodo di sintesi dell'olmio
1. Metallo di olmiopuò essere ottenuto riducendo anidrotricloruro di olmio or trifluoruro di olmiocon calcio metallico
2. Dopo che l'olmio è stato separato dagli altri elementi delle terre rare mediante scambio ionico o estrazione con solvente, l'olmio metallico può essere preparato per riduzione termica del metallo. La riduzione termica del cloruro di terre rare con litio è diversa dalla riduzione termica del cloruro di terre rare con calcio. Il processo di riduzione della prima avviene in fase gassosa. Il reattore di riduzione termica del litio è suddiviso in due zone di riscaldamento e i processi di riduzione e distillazione vengono eseguiti nella stessa apparecchiatura. Anidrocloruro di olmioviene posizionato nel crogiolo superiore del reattore in titanio (che è anche la camera di distillazione di HoCl3), mentre l'agente riducente, il litio metallico, viene posizionato nel crogiolo inferiore. Il serbatoio di reazione in acciaio inossidabile viene quindi evacuato a 7 Pa e riscaldato. Quando la temperatura raggiunge i 1000 °C, viene mantenuta per un certo tempo per consentireHoCl3Il vapore di litio e il vapore di litio reagiscono completamente e le particelle solide di olmio metallico ridotto cadono nel crogiolo inferiore. Una volta completata la reazione di riduzione, solo il crogiolo inferiore viene riscaldato per distillare LiCl nel crogiolo superiore. Il processo di riduzione dura generalmente circa 10 ore. Per produrre olmio metallico più puro, l'agente riducente litio metallico dovrebbe essere litio ad alta purezza al 99,97% e dovrebbe essere utilizzato HoCl₂ anidro bidistillato.

 

5. Applicazioni dell'olmio
(1) Utilizzato come additivo per lampade ad alogenuri metallici. Le lampade ad alogenuri metallici sono un tipo di lampada a scarica di gas sviluppata sulla base delle lampade al mercurio ad alta pressione. La loro caratteristica è che i bulbi sono riempiti con vari alogenuri di terre rare. I principali utilizzati sono gli ioduri di terre rare, che emettono diversi colori spettrali quando il gas viene scaricato. Il materiale di lavoro utilizzato nelle lampade ad olmio è lo ioduro di olmio, che può ottenere una maggiore concentrazione di atomi metallici nella zona dell'arco, migliorando così notevolmente l'efficienza di radiazione.
(2) L'olmio può essere utilizzato come additivo per il granato di ittrio e ferro o di ittrio e alluminio;
(3) Il granato di ittrio e alluminio drogato con olmio (Ho:YAG) può emettere laser a 2 μm. Il tasso di assorbimento dei laser a 2 μm da parte dei tessuti umani è elevato, quasi 3 ordini di grandezza superiore a quello dell'Hd:YAG. Pertanto, l'utilizzo dei laser Ho:YAG in chirurgia medica non solo migliora l'efficienza e la precisione dell'intervento, ma riduce anche l'area di danno termico. Il fascio libero generato dal cristallo di olmio può eliminare il grasso senza generare calore eccessivo, riducendo così il danno termico ai tessuti sani. È stato segnalato che gli Stati Uniti utilizzano il laser a olmio per il trattamento del glaucoma, il che può ridurre il dolore chirurgico per i pazienti. Il livello del cristallo laser a 2 μm cinese ha raggiunto livelli internazionali e dovremmo sviluppare e produrre attivamente questo tipo di cristallo laser.
(4) Una piccola quantità di olmio può anche essere aggiunta alla lega magnetostrittiva per ridurre il campo esterno necessario per la magnetizzazione di saturazione della lega.
(5) Inoltre, la fibra ottica drogata con olmio può essere utilizzata per realizzare laser a fibra ottica, amplificatori a fibra ottica, sensori a fibra ottica e altri dispositivi di comunicazione ottica, che svolgeranno un ruolo sempre più importante nell'attuale rapido sviluppo della comunicazione in fibra ottica.

Laser a olmio L'applicazione del laser a olmio ha portato il trattamento dei calcoli urinari a un nuovo livello. Il laser a olmio ha una lunghezza d'onda di 2,1 μm ed è un laser pulsato. È l'ultimo dei molti laser utilizzati negli interventi chirurgici. L'energia generata può vaporizzare l'acqua tra l'estremità della fibra ottica e il calcolo, formando minuscole bolle di cavitazione e trasmettendo energia al calcolo, frantumandolo in polvere. L'acqua assorbe molta energia, riducendo i danni ai tessuti circostanti. Allo stesso tempo, la profondità di penetrazione del laser a olmio nei tessuti umani è molto ridotta, solo 0,38 mm. Pertanto, durante la frantumazione dei calcoli, il danno ai tessuti circostanti può essere ridotto al minimo e la sicurezza è estremamente elevata.
Tecnologia di litotrissia laser a olmio: litotrissia laser a olmio medicale, indicata per calcoli renali duri, calcoli ureterali e calcoli vescicali che non possono essere frantumati con la litotrissia extracorporea a onde d'urto. Quando si utilizza la litotrissia laser a olmio medicale, la sottile fibra ottica del laser a olmio medicale attraversa l'uretra e l'uretere con l'ausilio di un cistoscopio e di un ureteroscopio flessibile per raggiungere i calcoli vescicali, ureterali e renali, dopodiché l'urologo manipola il laser a olmio per frantumare i calcoli. Il vantaggio di questo metodo di trattamento è la possibilità di risolvere calcoli ureterali, calcoli vescicali e la maggior parte dei calcoli renali. Lo svantaggio è che, per alcuni calcoli nei calici renali superiori e inferiori, una piccola quantità di calcoli rimarrà perché la fibra laser a olmio che entra dall'uretere non riesce a raggiungere la sede del calcolo.
Il laser a olmio è un nuovo tipo di laser prodotto da un dispositivo laser solido pulsato costituito da un cristallo laser (Cr:Tm:Ho:YAG) con granato di ittrio e alluminio (YAG) come mezzo di attivazione e drogato con ioni sensibilizzanti cromo (Cr), ioni di trasferimento energetico tulio (Tm) e ioni di attivazione olmio (Ho). Può essere utilizzato in interventi chirurgici in reparti come urologia, otorinolaringoiatria, dermatologia e ginecologia. Questo intervento laser è non invasivo o minimamente invasivo e il paziente avvertirà pochissimo dolore durante il trattamento.


Data di pubblicazione: 14-11-2024