హోల్మియం

From LTRC

హోల్మియం (Holmium) అనేది ఒక రసాయన మూలకం; దీని రసాయన సంకేతం Ho మరియు పరమాణు సంఖ్య 67. ఇది ఒక అరుదైన-భూమి మూలకం (rare-earth element) మరియు లాంతనైడ్ శ్రేణి మూలకాలలో పదకొండవ సభ్యుడు. ఇది సాపేక్షంగా మెత్తని, వెండి రంగులో ఉండే, తుప్పును తట్టుకోగల మరియు సాగే గుణం (malleable) కలిగిన లోహం. ఇతర లాంతనైడ్ల వలె, హోల్మియం చాలా చురుకైనది, కాబట్టి ఇది ప్రకృతిలో స్వచ్ఛమైన రూపంలో దొరకదు. గాలికి గురైనప్పుడు, స్వచ్ఛమైన హోల్మియం నెమ్మదిగా పసుపు రంగు ఆక్సైడ్ పొరను ఏర్పరుస్తుంది. వేరు చేసినప్పుడు, హోల్మియం గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద పొడి గాలిలో సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది. అయితే, ఇది నీటితో చర్య జరిపి సులభంగా తుప్పు పడుతుంది మరియు వేడి చేసినప్పుడు గాలిలో మండుతుంది.

ప్రకృతిలో, హోల్మియం ఇతర అరుదైన-భూమి లోహాలతో (ఉదాహరణకు థూలియం) కలిసి లభిస్తుంది. ఇది సాపేక్షంగా అరుదైన లాంతనైడ్, ఇది భూమి యొక్క పొరలో 1.4 పార్ట్స్ పర్ మిలియన్ (ppm) పరిమాణంలో ఉంటుంది, ఇది టంగ్‌స్టన్ సమృద్ధికి సమానం. హోల్మియంను స్వీడిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త పెర్ థియోడర్ క్లీవ్ వేరు చేయడం ద్వారా కనుగొన్నారు. దీనిని జాక్వెస్-లూయిస్ సోరెట్ మరియు మార్క్ డెలాఫోంటైన్ కూడా స్వతంత్రంగా కనుగొన్నారు, వారు 1878లో దీనిని స్పెక్ట్రోస్కోపీ ద్వారా గమనించారు. దీని ఆక్సైడ్‌ను 1878లో క్లీవ్ అరుదైన-భూమి ఖనిజాల నుండి మొదటిసారిగా వేరు చేశారు. ఈ మూలకానికి వచ్చిన పేరు స్టాక్‌హోమ్ నగరానికి లాటిన్ పేరు అయిన హోల్మియా నుండి వచ్చింది.[1][2][3]

ఇతర లాంతనైడ్ల వలె, హోల్మియం మోనాజైట్ మరియు గాడోలినైట్ ఖనిజాలలో కనిపిస్తుంది మరియు సాధారణంగా అయాన్-ఎక్స్ఛేంజ్ పద్ధతులను ఉపయోగించి మోనాజైట్ నుండి వాణిజ్యపరంగా సంగ్రహించబడుతుంది. ప్రకృతిలో మరియు దాని దాదాపు అన్ని ప్రయోగశాల రసాయన శాస్త్రంలో దీని సమ్మేళనాలు త్రిసంయోజక (trivalently) ఆక్సీకరణం చెంది, Ho(III) అయాన్లను కలిగి ఉంటాయి. త్రిసంయోజక హోల్మియం అయాన్లు ఇతర అరుదైన-భూమి అయాన్ల మాదిరిగానే ఫ్లోరోసెంట్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి (అవి వాటి స్వంత ప్రత్యేక ఉద్గార కాంతి రేఖలను కలిగి ఉంటాయి), అందువల్ల వీటిని కొన్ని లేజర్ మరియు గ్లాస్-కలరెంట్ అనువర్తనాల్లో ఇతర అరుదైన భూముల వలె ఉపయోగిస్తారు.

హోల్మియం ఏ ఇతర మూలకం కంటే ఎక్కువ అయస్కాంత పారగమ్యత (magnetic permeability) మరియు అయస్కాంత సంతృప్తత (magnetic saturation) కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి దీనిని అత్యంత శక్తివంతమైన స్థిర అయస్కాంతాల పోల్ పీస్ల కోసం ఉపయోగిస్తారు. హోల్మియం న్యూట్రాన్లను బలంగా గ్రహిస్తుంది కాబట్టి, దీనిని అణు రియాక్టర్లలో బర్నబుల్ పాయిజన్గా కూడా ఉపయోగిస్తారు.

లక్షణాలు

హోల్మియం లాంతనైడ్ శ్రేణిలో పదకొండవ సభ్యుడు. ఆవర్తన పట్టికలో, ఇది పీరియడ్ 6లో, ఎడమవైపున ఉన్న డిస్ప్రోసియం మరియు కుడివైపున ఉన్న ఎర్బియం లాంతనైడ్ల మధ్య, మరియు ఆక్టినైడ్ ఐన్‌స్టీనియం పైన కనిపిస్తుంది.

భౌతిక లక్షణాలు

3000 K మరిగే బిందువుతో, హోల్మియం ఇట్టెర్బియం, యూరోపియం, సమారియం, థూలియం మరియు డిస్ప్రోసియం తర్వాత ఆరవ అత్యంత అస్థిర లాంతనైడ్. ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద, హోల్మియం, లాంతనైడ్ల రెండవ సగంలోని అనేక మూలకాల వలె, సాధారణంగా హెక్సాగోనల్ క్లోజ్-ప్యాక్డ్ (hcp) నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[4] దీని 67 ఎలక్ట్రాన్లు [Xe] 4f11 6s2 కాన్ఫిగరేషన్‌లో అమర్చబడి ఉంటాయి, కాబట్టి ఇది 4f మరియు 6s సబ్‌షెల్స్‌ను నింపే పదమూడు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది.[5]

హోల్మియం, అన్ని లాంతనైడ్ల వలె, ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద పారా అయస్కాంత (paramagnetic) లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[6] అయితే, హోల్మియం 19 K కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఫెర్రో అయస్కాంత (ferromagnetic) లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[7] ఇది ప్రకృతిలో లభించే ఏ మూలకం కంటే అత్యధిక అయస్కాంత భ్రామకం (10.6 μB) కలిగి ఉంటుంది[8] మరియు ఇతర అసాధారణ అయస్కాంత లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది.

రసాయన లక్షణాలు

హోల్మియం లోహం గాలిలో నెమ్మదిగా తుప్పు పట్టి (tarnish), ఇనుము తుప్పు మాదిరిగానే కనిపించే పసుపు రంగు ఆక్సైడ్ పొరను ఏర్పరుస్తుంది. ఇది సులభంగా మండి హోల్మియం(III) ఆక్సైడ్ను ఏర్పరుస్తుంది:[9]

4 Ho + 3 O2 → 2 Ho2O3

ఇది సాపేక్షంగా మెత్తని మరియు సాగే గుణం కలిగిన మూలకం, ఇది ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద పొడి గాలిలో తుప్పును తట్టుకోగలదు మరియు రసాయనికంగా స్థిరంగా ఉంటుంది. అయితే, తేమతో కూడిన గాలిలో మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, ఇది త్వరగా ఆక్సీకరణం చెంది, పసుపు రంగు ఆక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.[10] స్వచ్ఛమైన రూపంలో, హోల్మియం లోహపు, ప్రకాశవంతమైన వెండి మెరుపును కలిగి ఉంటుంది.

హోల్మియం చాలా ఎలక్ట్రోపాజిటివ్: పాలింగ్ ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ స్కేలుపై, దీని ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ 1.23.[11] ఇది సాధారణంగా త్రిసంయోజక (trivalent) స్థితిలో ఉంటుంది. ఇది చల్లని నీటితో నెమ్మదిగా మరియు వేడి నీటితో త్వరగా చర్య జరిపి హోల్మియం(III) హైడ్రాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది:[12]

2 Ho(s) + 6 H2O(l) → 2 Ho(OH)3(aq) + 3 H2(g)

హోల్మియం లోహం అన్ని స్థిరమైన హాలోజన్లతో చర్య జరుపుతుంది:[13]

2 Ho(s) + 3 F2(g) → 2 HoF3(s) [పింక్]
2 Ho(s) + 3 Cl2(g) → 2 HoCl3(s) [పసుపు]
2 Ho(s) + 3 Br2(g) → 2 HoBr3(s) [పసుపు]
2 Ho(s) + 3 I2(g) → 2 HoI3(s) [పసుపు]

హోల్మియం పలచని సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్లో సులభంగా కరిగి, పసుపు రంగు Ho(III) అయాన్లను కలిగి ఉన్న ద్రావణాలను ఏర్పరుస్తుంది, ఇవి [Ho(H2O)9](3+) కాంప్లెక్స్‌లుగా ఉంటాయి:[13]

2 Ho(s) + 3 H2SO4(aq) → 2 Ho(3+)(aq) + 3 SO_{4}(2-)(aq) + 3 H2(g)

ఆక్సీకరణ స్థితులు

అనేక లాంతనైడ్ల వలె, హోల్మియం సాధారణంగా +3 ఆక్సీకరణ స్థితిలో కనిపిస్తుంది, ఇది హోల్మియం(III) ఫ్లోరైడ్ (HoF3) మరియు హోల్మియం(III) క్లోరైడ్ (HoCl3) వంటి సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది. ద్రావణంలో హోల్మియం తొమ్మిది నీటి అణువులతో చుట్టబడిన Ho(3+) రూపంలో ఉంటుంది. హోల్మియం ఆమ్లాలలో కరుగుతుంది.[8] అయితే, హోల్మియం +2, +1 మరియు 0 ఆక్సీకరణ స్థితులలో కూడా ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది.[14][5]

ఐసోటోపులు

మరింత సమాచారం: Isotopes of holmium

సహజ హోల్మియం ఒక ప్రిమోర్డియల్ ఐసోటోప్, హోల్మియం-165ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది అబ్జర్వేషనల్లీ స్టేబుల్ (స్థిరమైనదిగా గమనించబడింది), అయితే సిద్ధాంతపరంగా ఇది చాలా సుదీర్ఘమైన అర్థ-జీవిత కాలం (half-life) తో టెర్బియం-161కి ఆల్ఫా క్షయం చెందాలి.[15]

తెలిసిన హోల్మియం ఐసోటోపులు 140Ho నుండి 175Ho వరకు ఉంటాయి. స్థిర ఐసోటోప్ 165Ho కి ముందు ప్రాథమిక క్షయ మోడ్, డిస్ప్రోసియం ఐసోటోపులకు బీటా ప్లస్ క్షయం, మరియు తర్వాత ప్రాథమిక మోడ్ ఎర్బియం ఐసోటోపులకు బీటా మైనస్ క్షయం. వీటిలో ఉన్న 35 సింథటిక్ మూలకం రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులలో, అత్యంత స్థిరమైనది హోల్మియం-163 (163Ho), దీని అర్థ-జీవిత కాలం 4570 సంవత్సరాలు.[16] తదుపరి అత్యంత స్థిరమైనది హోల్మియం-166 (166Ho), దీని అర్థ-జీవిత కాలం 26.812 గంటలు, మరియు ఇతరులు 4 గంటల కంటే తక్కువ అర్థ-జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉన్నాయి.

మెటాస్టేబుల్ ఐసోమర్ 166m1Ho అసాధారణంగా 1133 సంవత్సరాల సుదీర్ఘ అర్థ-జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉంది. చాలా తక్కువ ఉత్తేజిత శక్తితో, ఇది గ్రౌండ్ స్టేట్‌కు క్షీణించదు కానీ నేరుగా బీటా-క్షయం చెందుతుంది, ఇది ప్రత్యేకంగా గామా కిరణాల గొప్ప వర్ణపటాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఈ ఐసోటోప్‌ను గామా రే స్పెక్ట్రోమీటర్ల క్యాలిబ్రేషన్ కోసం ఉపయోగకరంగా చేస్తుంది.[17]

హోల్మియం-166 (గ్రౌండ్ స్టేట్) వైద్య అనువర్తనాల కోసం అధ్యయనం చేయబడింది.[18][19]

సమ్మేళనాలు

ఆక్సైడ్లు మరియు కాల్కోజెనైడ్లు

హోల్మియం(III) ఆక్సైడ్ హోల్మియం యొక్క ఏకైక ఆక్సైడ్. ఇది లైటింగ్ పరిస్థితులను బట్టి దాని రంగును మారుస్తుంది. పగటిపూట, ఇది పసుపు రంగులో ఉంటుంది. ట్రైక్రోమాటిక్ కాంతి కింద, ఇది నారింజ ఎరుపు రంగులో కనిపిస్తుంది, అదే లైటింగ్ పరిస్థితులలో ఎర్బియం ఆక్సైడ్ రూపాన్ని నుండి దాదాపు వేరు చేయలేము.[20] రంగు మార్పు అనేది ఎరుపు ఫాస్ఫర్‌లుగా పనిచేసే త్రిసంయోజక హోల్మియం అయాన్ల యొక్క పదునైన స్పెక్ట్రల్ రేఖలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.[21] హోల్మియం(III) ఆక్సైడ్ కోల్డ్-కాథోడ్ ఫ్లోరోసెంట్ ల్యాంప్ కింద పింక్ రంగులో కనిపిస్తుంది.

హోల్మియం కోసం ఇతర కాల్కోజెనైడ్లు తెలుసు. హోల్మియం(III) సల్ఫైడ్ మోనోక్లినిక్ క్రిస్టల్ సిస్టమ్లో నారింజ-పసుపు స్ఫటికాలను కలిగి ఉంటుంది,[22] ఇది స్పేస్ గ్రూప్ P21/m (నం. 11) కలిగి ఉంటుంది.[23] అధిక పీడనం వద్ద, హోల్మియం(III) సల్ఫైడ్ క్యూబిక్ మరియు ఆర్థోరోంబిక్ క్రిస్టల్ సిస్టమ్లలో ఏర్పడవచ్చు.[24] దీనిని 1598 K వద్ద హోల్మియం(III) ఆక్సైడ్ మరియు హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ చర్య ద్వారా పొందవచ్చు.[25] హోల్మియం(III) సెలెనైడ్ కూడా తెలుసు. ఇది 6 K కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద యాంటీఫెర్రో అయస్కాంతంగా ఉంటుంది.[26]

హాలైడ్లు

హోల్మియం యొక్క నాలుగు ట్రైహాలైడ్లు తెలుసు. హోల్మియం(III) ఫ్లోరైడ్ అనేది పసుపు రంగు పొడి, దీనిని హోల్మియం(III) ఆక్సైడ్ మరియు అమ్మోనియం ఫ్లోరైడ్ చర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, ఆపై ద్రావణంలో ఏర్పడిన అమ్మోనియం ఉప్పు నుండి స్పటికీకరించవచ్చు.[27] హోల్మియం(III) క్లోరైడ్‌ను అమ్మోనియం ఫ్లోరైడ్‌కు బదులుగా అమ్మోనియం క్లోరైడ్ ఉపయోగించి ఇదే విధంగా తయారు చేయవచ్చు.[28] ఇది ఘన స్థితిలో YCl3 పొర నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[29] ఈ సమ్మేళనాలు, అలాగే హోల్మియం(III) బ్రోమైడ్ మరియు హోల్మియం(III) అయోడైడ్, మూలకాల ప్రత్యక్ష చర్య ద్వారా పొందవచ్చు:[13]

2 Ho + 3 X2 → 2 HoX3

అదనంగా, హోల్మియం(III) అయోడైడ్‌ను హోల్మియం మరియు మెర్క్యురీ(II) అయోడైడ్ ప్రత్యక్ష చర్య ద్వారా పొందవచ్చు, ఆపై స్వేదనం ద్వారా పాదరసాన్ని తొలగించవచ్చు.[30]

ఆర్గానోహోల్మియం సమ్మేళనాలు

ఇవి కూడా చూడండి: Organolanthanide chemistry ఆర్గానోహోల్మియం సమ్మేళనాలు ఇతర లాంతనైడ్ల సమ్మేళనాలకు చాలా పోలి ఉంటాయి, ఎందుకంటే అవన్నీ పై బ్యాక్‌బాండింగ్కు గురికావడంలో అసమర్థతను కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల అవి ఎక్కువగా అయాన్ సైక్లోపెంటాడైనైడ్లకు (లాంతనం యొక్క వాటితో ఐసోస్ట్రక్చరల్) మరియు σ-బాండెడ్ సాధారణ ఆల్కైల్స్ మరియు ఆరిల్స్కు పరిమితం చేయబడ్డాయి, వీటిలో కొన్ని పాలిమెరిక్ కావచ్చు.[31]

చరిత్ర

హోల్మియం (హోల్మియా, స్టాక్‌హోమ్ కోసం లాటిన్ పేరు) 1878లో స్విస్ రసాయన శాస్త్రవేత్తలు జాక్వెస్-లూయిస్ సోరెట్ మరియు మార్క్ డెలాఫోంటైన్ ద్వారా కనుగొనబడింది, వారు అప్పటికి తెలియని మూలకం యొక్క అసాధారణ స్పెక్ట్రోగ్రాఫిక్ ఉద్గార వర్ణపటాన్ని గమనించారు (వారు దీనిని "ఎలిమెంట్ X" అని పిలిచారు).[32][33]

స్వీడిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త పెర్ టియోడర్ క్లీవ్ కూడా ఎర్బియా ఎర్త్ (ఎర్బియం ఆక్సైడ్)పై పనిచేస్తున్నప్పుడు ఈ మూలకాన్ని స్వతంత్రంగా కనుగొన్నారు. కొత్త మూలకం యొక్క అశుద్ధ ఆక్సైడ్‌ను వేరు చేసిన మొదటి వ్యక్తి ఆయనే.[2][1][34] స్వీడిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త కార్ల్ గుస్తాఫ్ మోసాండర్ అభివృద్ధి చేసిన పద్ధతిని ఉపయోగించి, క్లీవ్ మొదట ఎర్బియా నుండి తెలిసిన అన్ని కలుషితాలను తొలగించారు. ఆ ప్రయత్నం ఫలితంగా రెండు కొత్త పదార్థాలు వచ్చాయి, ఒకటి గోధుమ రంగు మరియు ఒకటి ఆకుపచ్చ రంగు. అతను గోధుమ రంగు పదార్థానికి హోల్మియా (క్లీవ్ స్వస్థలమైన స్టాక్‌హోమ్ యొక్క లాటిన్ పేరు మీద) మరియు ఆకుపచ్చ రంగు పదార్థానికి థూలియా అని పేరు పెట్టాడు. హోల్మియా తర్వాత హోల్మియం ఆక్సైడ్ అని, మరియు థూలియా థూలియం ఆక్సైడ్ అని కనుగొనబడింది.[35] స్వచ్ఛమైన ఆక్సైడ్ 1911లో మరియు లోహం 1939లో హెన్రిచ్ బొమ్మర్ ద్వారా వేరు చేయబడింది.[36][37]

ఇంగ్లీష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త హెన్రీ మోస్లీ యొక్క పరమాణు సంఖ్యలపై క్లాసిక్ పేపర్‌లో, హోల్మియంకు 66 విలువ కేటాయించబడింది. అతను పరిశోధించడానికి ఇచ్చిన హోల్మియం తయారీ అశుద్ధంగా ఉంది, దానిలో పొరుగున ఉన్న డిస్ప్రోసియం ఎక్కువగా ఉంది. అతను రెండు మూలకాల కోసం ఎక్స్-రే ఉద్గార రేఖలను చూసి ఉంటాడు, కానీ డిస్ప్రోసియం అశుద్ధతకు బదులుగా ప్రధానమైనవి హోల్మియంకు చెందినవని భావించాడు.[38]

సంభవించడం మరియు ఉత్పత్తి

అన్ని ఇతర అరుదైన-భూమి మూలకాల వలె, హోల్మియం ప్రకృతిలో స్వేచ్ఛా మూలకంగా లభించదు. ఇది గాడోలినైట్, మోనాజైట్ మరియు ఇతర అరుదైన-భూమి ఖనిజాలలో ఇతర మూలకాలతో కలిసి ఉంటుంది. ఇప్పటివరకు ఏ హోల్మియం-ప్రధాన ఖనిజం కనుగొనబడలేదు. ప్రధాన మైనింగ్ ప్రాంతాలు చైనా, యునైటెడ్ స్టేట్స్, బ్రెజిల్, ఇండియా, శ్రీలంక మరియు ఆస్ట్రేలియా, వీటిలో హోల్మియం నిల్వలు 400,000 టన్నులుగా అంచనా వేయబడ్డాయి.[35] హోల్మియం లోహం యొక్క వార్షిక ఉత్పత్తి సంవత్సరానికి సుమారు 10 టన్నులు.[39]

హోల్మియం ద్రవ్యరాశి పరంగా భూమి యొక్క పొరలో 1.3 పార్ట్స్ పర్ మిలియన్ ఉంటుంది.[40] హోల్మియం నేలలో 1 పార్ట్ పర్ మిలియన్, సముద్రపు నీటిలో 400 పార్ట్స్ పర్ క్వాడ్రిలియన్ మరియు భూమి వాతావరణంలో దాదాపు ఏమీ ఉండదు, ఇది లాంతనైడ్‌కు చాలా అరుదు.[35] ఇది ద్రవ్యరాశి పరంగా విశ్వంలో 500 పార్ట్స్ పర్ ట్రిలియన్ ఉంటుంది.[41]

హోల్మియం మోనాజైట్ ఇసుక (0.05% హోల్మియం) నుండి అయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ ద్వారా వాణిజ్యపరంగా సంగ్రహించబడుతుంది, కానీ ఇతర అరుదైన భూముల నుండి వేరు చేయడం ఇప్పటికీ కష్టం. ఈ మూలకం దాని అన్‌హైడ్రస్ క్లోరైడ్ లేదా ఫ్లోరైడ్ను లోహ కాల్షియంతో రిడక్షన్ చేయడం ద్వారా వేరు చేయబడింది.[22] భూమి యొక్క పొరలో దీని అంచనా సమృద్ధి 1.3 mg/kg. హోల్మియం ఒడ్డో-హార్కిన్స్ నియమాన్ని పాటిస్తుంది: బేసి-సంఖ్య గల మూలకంగా, ఇది డిస్ప్రోసియం మరియు ఎర్బియం రెండింటి కంటే తక్కువ సమృద్ధిగా ఉంటుంది. అయితే, ఇది బేసి-సంఖ్య గల భారీ లాంతనైడ్లలో అత్యంత సమృద్ధిగా ఉంటుంది. లాంతనైడ్లలో, ప్రొమెథియం, థూలియం, లూటీషియం మరియు టెర్బియం మాత్రమే భూమిపై తక్కువ సమృద్ధిగా ఉన్నాయి. ప్రధాన ప్రస్తుత వనరు దక్షిణ చైనాలోని కొన్ని అయాన్-అడ్సార్ప్షన్ క్లేలు. వీటిలో కొన్ని జెనోటైమ్ లేదా గాడోలినైట్‌లో కనిపించే అరుదైన-భూమి కూర్పును కలిగి ఉంటాయి. ఇట్రియం ద్రవ్యరాశి పరంగా మొత్తం మూడింట రెండు వంతులు ఉంటుంది; హోల్మియం సుమారు 1.5% ఉంటుంది.[42] హోల్మియం అరుదైన-భూమి లోహం కోసం సాపేక్షంగా చౌకగా ఉంటుంది, ధర సుమారు 1000 USD/kg.[43]

అనువర్తనాలు

హోల్మియం ఆక్సైడ్ మరియు హోల్మియం ఆక్సైడ్ ద్రావణాలను (సాధారణంగా పెర్క్లోరిక్ యాసిడ్లో) కలిగి ఉన్న గాజు 200 నుండి 900 nm స్పెక్ట్రల్ పరిధిలో పదునైన ఆప్టికల్ శోషణ శిఖరాలను కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల వీటిని ఆప్టికల్ స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్ల కోసం కాలిబ్రేషన్ ప్రమాణంగా ఉపయోగిస్తారు.[44][45][46] రేడియోధార్మిక కానీ సుదీర్ఘకాలం ఉండే 166m1Ho ను గామా-రే స్పెక్ట్రోమీటర్ల కాలిబ్రేషన్‌లో ఉపయోగిస్తారు.[47]

హోల్మియంను అత్యంత శక్తివంతమైన కృత్రిమంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన అయస్కాంత క్షేత్రాలను సృష్టించడానికి ఉపయోగిస్తారు, దీనిని అధిక-శక్తి అయస్కాంతాలలో అయస్కాంత పోల్ పీస్‌గా (అయస్కాంత ఫ్లక్స్ కాన్సెంట్రేటర్ అని కూడా పిలుస్తారు) ఉంచినప్పుడు ఉపయోగిస్తారు.[48] హోల్మియంను కొన్ని శాశ్వత అయస్కాంతాల తయారీలో కూడా ఉపయోగిస్తారు.

హోల్మియం సోడియం ఇట్రియం ఫ్లోరైడ్‌లో సెన్సిటైజర్‌గా పనిచేయగలదు, ఇది NIR-II విండోలో దాని శోషణను ఉపయోగించుకుంటుంది. హోల్మియం లాంతనైడ్ నానోమెటీరియల్స్‌ను NIR-IIలో ట్యూనబుల్ ఉద్గారం మరియు ఉత్తేజాన్ని కలిగి ఉండటానికి అనుమతిస్తుంది. 1143 nm ఉత్తేజం కింద ఇతర లాంతనైడ్‌లకు ఇంటర్‌ఫేషియల్ ఎనర్జీ బదిలీ జీవ అనువర్తనాల కోసం ఉద్గారంలో రెడ్‌షిఫ్ట్‌ను అనుమతిస్తుంది.[49] ఇది సాధారణంగా ఉపయోగించే 980 nm మరియు 808 nm లేజర్‌ల కంటే లోతైన చొరబాటును అనుమతిస్తుంది.

హోల్మియం-డోప్డ్ yttrium iron garnet (YIG) మరియు yttrium lithium fluorideలు solid-state laserలలో అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్నాయి, మరియు Ho-YIG కి optical isolatorలలో మరియు microwave పరికరాలలో (ఉదాహరణకు, YIG sphereలు) అనువర్తనాలు ఉన్నాయి. హోల్మియం లేజర్లు 2.1 మైక్రోమీటర్ల వద్ద ఉద్గారాలను విడుదల చేస్తాయి.[50] వీటిని వైద్య, దంత మరియు ఫైబర్-ఆప్టికల్ అనువర్తనాల్లో ఉపయోగిస్తారు.[51] దీనిని prostate యొక్క ఎన్యూక్లియేషన్ (శస్త్రచికిత్స)లో కూడా ఉపయోగిస్తారు.[52]

హోల్మియం nuclear fission ద్వారా ఉత్పన్నమైన న్యూట్రాన్లను గ్రహించగలదు కాబట్టి, దీనిని అణు రియాక్టర్లను నియంత్రించడానికి burnable poisonగా ఉపయోగిస్తారు.[35] దీనిని cubic zirconia కోసం రంగు కారకంగా ఉపయోగిస్తారు, ఇది గులాబీ రంగును ఇస్తుంది,[53] మరియు glass కోసం పసుపు-నారింజ రంగును ఇస్తుంది.[54] మార్చి 2017లో, IBM ఒక magnesium oxide పొరపై ఉంచిన ఒకే ఒక హోల్మియం పరమాణువుపై ఒక bit డేటాను నిల్వ చేసే సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేసినట్లు ప్రకటించింది.[55] తగిన క్వాంటం మరియు క్లాసికల్ నియంత్రణ పద్ధతులతో, quantum computers తయారీకి హోల్మియం ఒక మంచి అభ్యర్థి కావచ్చు.[56]

హోల్మియం వైద్య రంగంలో, ముఖ్యంగా మూత్రపిండాల్లో రాళ్ల తొలగింపు మరియు ప్రోస్టేట్ చికిత్స వంటి ప్రక్రియలలో laser surgeryలో ఉపయోగించబడుతుంది, దీనికి కారణం దాని ఖచ్చితత్వం మరియు కణజాలానికి కలిగే అతి తక్కువ నష్టం.[57][58] దీని isotope, హోల్మియం-166, లక్షిత క్యాన్సర్ చికిత్సలలో, ముఖ్యంగా కాలేయ క్యాన్సర్ చికిత్సలో ఉపయోగించబడుతుంది,[59] మరియు ఇది కాంట్రాస్ట్ ఏజెంట్‌గా MRI ఇమేజింగ్‌ను కూడా మెరుగుపరుస్తుంది.[60]

జీవసంబంధ పాత్ర మరియు జాగ్రత్తలు

హోల్మియంకు మానవులలో ఎటువంటి జీవసంబంధ పాత్ర లేదు, కానీ దీని లవణాలు metabolismను ప్రేరేపించగలవు.[22] మానవులు సాధారణంగా సంవత్సరానికి సుమారు ఒక మిల్లీగ్రాము హోల్మియంను తీసుకుంటారు. మొక్కలు నేల నుండి హోల్మియంను సులభంగా గ్రహించవు. కొన్ని కూరగాయలలో హోల్మియం పరిమాణాన్ని కొలిచినప్పుడు, అది 100 పార్ట్స్ పర్ ట్రిలియన్ (parts per trillion)గా ఉంది.[61] హోల్మియం మరియు దాని కరిగే లవణాలు తీసుకుంటే స్వల్పంగా విషపూరితం, కానీ కరగని హోల్మియం లవణాలు nontoxic (విషపూరితం కానివి). లోహపు హోల్మియం పొడి రూపంలో అగ్ని మరియు పేలుడు ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది.[62][63][64] పెద్ద మొత్తంలో హోల్మియం లవణాలు inhaled (పీల్చడం), నోటి ద్వారా తీసుకోవడం లేదా ఇంజెక్ట్ చేయడం వల్ల తీవ్రమైన నష్టం కలుగుతుంది. సుదీర్ఘ కాలంలో హోల్మియం యొక్క జీవసంబంధ ప్రభావాలు తెలియవు. హోల్మియం తక్కువ స్థాయి acute toxicityని కలిగి ఉంటుంది.[65]

ఇవి కూడా చూడండి

మూలాలు

  1. ↑ 1.0 1.1 (2015). Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years. The Hexagon. 72–77.
  2. ↑ 2.0 2.1 (2020). Holmium. Royal Society of Chemistry.
  3. ↑ (1998). "A guide to the elements". 161.
  4. ↑ (1962-09-15). Electrical and Magnetic Properties of Holmium Single Crystals. Physical Review. 127 (6) 2046–2051. doi:10.1103/PhysRev.127.2046.
  5. ↑ 5.0 5.1 Holmium (Ho) - Periodic Table. www.periodictable.one.
  6. ↑ (2005). "Introduction to Magnetic Materials". 172.
  7. ↑ Jiles, David. (1998). "Introduction to magnetism and magnetic materials". 228.
  8. ↑ 8.0 8.1 Emsley, John. (2011). "Nature's Building Blocks". 226.
  9. ↑ Wahyudi, Tatang. (2015). Reviewing the properties of rare earth element-bearing minerals, rare-earth elements and cerium oxide compound. Indonesian Mining Journal. 18 (2) 92–108. doi:10.30556/imj.Vol18.No2.2015.293.
  10. ↑ Phillips, W. L.. (1964-08-01). "Oxidation of several lanthanide elements". Journal of the Less Common Metals. 7 (2) 139–143. doi:10.1016/0022-5088(64)90056-6.
  11. ↑ Holmium - 67Ho: electronegativity. WebElements.
  12. ↑ (2019-06-01). Microstructure, morphology, wettability and mechanical properties of Ho2O3 films prepared by glancing angle deposition. Vacuum. 164 405–410. doi:10.1016/j.vacuum.2019.03.057.
  13. ↑ 13.0 13.1 13.2 Chemical reactions of Holmium. Webelements.
  14. ↑ Periodic Table of Elements: Los Alamos National Laboratory. periodic.lanl.gov.
  15. ↑ (2019). "Experimental searches for rare alpha and beta decays". European Physical Journal A. 55 (8) 140–1–140–7. doi:10.1140/epja/i2019-12823-2.
  16. ↑ (September 1960). "Preparation of long-lived holmium-163". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 15 (1–2) 195–196. doi:10.1016/0022-1902(60)80035-8.
  17. ↑ Bernardes, Estela Maria de Oliveira. (2001-01-01). Holmium-166m: multi-gamma standard to determine the activity of radionuclides in semiconductor detectors.
  18. ↑ Suzuki, Yuka S. (1998). Biodistribution and kinetics of holmium-166-chitosan complex (DW-166HC) in rats and mice.. Journal of Nuclear Medicine. 39 (12) 2161–2166.
  19. ↑ (2019-08-05). "The various therapeutic applications of the medical isotope holmium-166: a narrative review". EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry. 4 (1) 19. doi:10.1186/s41181-019-0066-3.
  20. ↑ (2016-02-25). "Lanthanides Series Determination by Various Analytical Methods". 27.
  21. ↑ (2008). "Hydrothermal Synthesis of GdVO4:Ho3+ Nanorods with a Novel White-light Emission". Chemistry Letters. 37 (7) 762–763. doi:10.1246/cl.2008.762.
  22. ↑ 22.0 22.1 22.2 C. R. Hammond. (2000). "The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics". CRC press. ISBN 0-8493-0481-4.
  23. ↑ (2000). Non-Tetrahedrally Bonded Binary Compounds II. 41D 1–3. Springer. ISBN 3-540-64966-2. doi:10.1007/10681735_623.
  24. ↑ (1998). "Compounds and Alloys Under High Pressure A Handbook". 272.
  25. ↑ (1991). "Synthesis of Lanthanide and Actinide Compounds". 329.
  26. ↑ (2018-03-01). Low-temperature thermodynamic properties of holmium selenide (2:3). The Journal of Chemical Thermodynamics. 118 21–25. doi:10.1016/j.jct.2017.10.013.
  27. ↑ (2012). "Riedel, moderne anorganische Chemie". De Gruyter.
  28. ↑ Holmium chloride | 10138-62-2. ChemicalBook.
  29. ↑ Wells, A. F.. "Structural inorganic chemistry". 421.
  30. ↑ (1964). Preparation and crystal data for lanthanide and actinide triiodides. Inorganic Chemistry. 3 (8) 1137–1141. doi:10.1021/ic50018a015.
  31. ↑ Greenwood and Earnshaw, pp. 12481249
  32. ↑ Jacques-Louis Soret. (1878). Sur les spectres d'absorption ultra-violets des terres de la gadolinite. Comptes rendus de l'Académie des sciences. 87 1062.
  33. ↑ Jacques-Louis Soret. (1879). Sur le spectre des terres faisant partie du groupe de l'yttria. Comptes rendus de l'Académie des sciences. 89 521.
  34. ↑ (1956). "The discovery of the elements". 710. Journal of Chemical Education.
  35. ↑ 35.0 35.1 35.2 35.3 Emsley, John. (2011). "Nature's Building Blocks". 225.
  36. ↑ Sicius, Hermann. (2024). Handbook of the Chemical Elements. Springer Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-662-68920-2. doi:10.1007/978-3-662-68921-9.
  37. ↑ Bommer, Heinrich. (1939). Kristallstruktur und magnetisches Verhalten des metallischen Holmiums. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 242 (3) 277–280. doi:10.1002/zaac.19392420307.
  38. ↑ (2020). "Henry Moseley, X-ray spectroscopy and the periodic table". Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 378 (2180). doi:10.1002/chem.202004775.
  39. ↑ Ho - Holmium. MMTA.
  40. ↑ ABUNDANCE OF ELEMENTS IN THE EARTH'S CRUST AND IN THE SEA, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th edition (2016–2017), p. 14-17
  41. ↑ Winter, Mark. WebElements Periodic Table » Periodicity » Abundance in the universe » periodicity. webelements.com.
  42. ↑ Patnaik, Pradyot. (2003). Handbook of Inorganic Chemical Compounds. 338–339. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.
  43. ↑ James B. Hedrick. Rare-Earth Metals. USGS.
  44. ↑ Allen, David W.. (2007). "Holmium oxide glass wavelength standards". Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. 112 (6) 303–306. doi:10.6028/jres.112.024.
  45. ↑ (2002-06-05). "An International Evaluation of Holmium Oxide Solution Reference Materials for Wavelength Calibration in Molecular Absorption Spectrophotometry". Analytical Chemistry. 74 (14) 3408–3415. doi:10.1021/ac0255680.
  46. ↑ R. P. MacDonald. (1964). Uses for a Holmium Oxide Filter in Spectrophotometry. Clinical Chemistry. 10 (12) 1117–20. doi:10.1093/clinchem/10.12.1117.
  47. ↑ Ming-Chen Yuan. (2002). "The absolute counting of 166mHo, 58Co and 88Y". Applied Radiation and Isotopes. 56 (1–2) 429–434. doi:10.1016/S0969-8043(01)00226-3.
  48. ↑ R. W. Hoard. (1985). Field enhancement of a 12.5-T magnet using holmium poles. IEEE Transactions on Magnetics. 21 (2) 448–450. doi:10.1109/tmag.1985.1063692.
  49. ↑ (2025-01-15). An Emerging Toolkit of Ho3+ Sensitized Lanthanide Nanocrystals with NIR-II Excitation and Emission for in Vivo Bioimaging. Journal of the American Chemical Society. 147 (2) 2182–2192. doi:10.1021/jacs.4c16451.
  50. ↑ (Feb 1998). "The holmium laser in urology". Journal of Clinical Laser Medicine & Surgery. 16 (1) 13–20. doi:10.1089/clm.1998.16.13.
  51. ↑ C. K. Gupta. (2004). Extractive metallurgy of rare earths. 30. CRC Press. ISBN 0-415-33340-7.
  52. ↑ (2008-04-01). Holmium Laser Enucleation of the Prostate: Results at 6 Years. European Urology. 53 (4) 744–749. doi:10.1016/j.eururo.2007.04.052.
  53. ↑ Nassau, Kurt. (Spring 1981). Cubic zirconia: An Update.. Gems & Gemology. 1 (1) 9–19. doi:10.5741/GEMS.17.1.9.
  54. ↑ (2004-12-20). Interaction of Gamma Rays with Calcium Aluminoborate Glasses Containing Holmium or Erbium. Journal of the American Ceramic Society. 84 (9) 2065–2072. doi:10.1111/j.1151-2916.2001.tb00959.x.
  55. ↑ (March 9, 2017). Storing data in a single atom proved possible by IBM researchers. TechCrunch.
  56. ↑ (2019-11-19). "Quantum state manipulation of single atom magnets using the hyperfine interaction". Physical Review B. 100 (18). doi:10.1103/PhysRevB.100.180405.
  57. ↑ Loewen, Eric. Holmium: Properties and Applications. Stanford Advanced Materials.
  58. ↑ (2024). "Influence of stone location on rate of stone clearance and complication for holmium laser lithotripsy". International Journal of Urology Research. 6 (1) 84–90. doi:10.33545/26646617.2024.v6.i1b.38.
  59. ↑ (2024). "Clinical Results of Holmium-166 Radioembolization with Personalized Dosimetry for the Treatment of Hepatocellular Carcinoma". J. Pers. Med.. 14 (7) 747. doi:10.3390/jpm14070747.
  60. ↑ (2013). "MRI-based biodistribution assessment of holmium-166 poly(L-lactic acid) microspheres after radioembolisation". European Radiology. 23 (3) 827–835. doi:10.1007/s00330-012-2648-2.
  61. ↑ Emsley, John. (2011). "Nature's Building Blocks". 224.
  62. ↑ (1966). "Pharmacology and toxicology of dysprosium, holmium, and erbium chlorides". Toxicology and Applied Pharmacology. 8 (1) 37–43. doi:10.1016/0041-008x(66)90098-6.
  63. ↑ Haley, T. J.. (1965). "Pharmacology and toxicology of the rare earth elements". Journal of Pharmaceutical Sciences. 54 (5) 663–70. doi:10.1002/jps.2600540502.
  64. ↑ (1963). "The acute mammalian toxicity of rare earth nitrates and oxides". Toxicology and Applied Pharmacology. 5 (6) 750–9. doi:10.1016/0041-008X(63)90067-X.
  65. ↑ (2011-04-15). Holmium: Biological Action.

గ్రంథ పట్టిక

మరింత పఠనం

  • R. J. Callow, The Industrial Chemistry of the Lanthanons, Yttrium, Thorium, and Uranium, Pergamon Press, 1967.

బాహ్య లింకులు

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Holmium” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Holmium ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=హోల్మియం&oldid=881"