જાદુઈ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ: હોલ્મિયમ

હોલમિયમ, અણુ ક્રમાંક 67, અણુ વજન 164.93032, તત્વનું નામ શોધનારના જન્મસ્થળ પરથી લેવામાં આવ્યું છે.

ની સામગ્રીહોલમિયમપોપડામાં 0.000115% છે, અને તે અન્ય સાથે મળીને અસ્તિત્વ ધરાવે છેદુર્લભ પૃથ્વી તત્વોમોનાઝાઇટ અને દુર્લભ પૃથ્વી ખનિજોમાં. કુદરતી સ્થિર આઇસોટોપ માત્ર હોલમિયમ 165 છે.

હોલમિયમ શુષ્ક હવામાં સ્થિર છે અને ઊંચા તાપમાને ઝડપથી ઓક્સિડાઇઝ થાય છે;હોલ્મિયમ ઓક્સાઇડસૌથી મજબૂત પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.

હોલમિયમના સંયોજનનો ઉપયોગ નવી ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રી માટે એડિટિવ તરીકે થઈ શકે છે; હોલમિયમ આયોડાઈડનો ઉપયોગ મેટલ હેલાઈડ લેમ્પ બનાવવા માટે થાય છે -હોલમિયમ લેમ્પ, અને હોલમિયમ લેસરો પણ તબીબી ક્ષેત્રમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

શોધ ઇતિહાસ

દ્વારા શોધાયેલ: જેએલ સોરેટ, પીટી ક્લેવ

1878 થી 1879 દરમિયાન શોધાયેલ

શોધ પ્રક્રિયા: 1878 માં જેએલ સોરેટ દ્વારા શોધાયેલ; 1879 માં પીટી ક્લેવ દ્વારા શોધાયેલ

મોસેન્ડર એર્બિયમ પૃથ્વીને અલગ કર્યા પછી અનેટર્બિયમથી પૃથ્વીયટ્રીયમપૃથ્વી 1842 માં, ઘણા રસાયણશાસ્ત્રીઓએ ઓળખવા અને નક્કી કરવા માટે સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કર્યો કે તેઓ કોઈ તત્વના શુદ્ધ ઓક્સાઇડ નથી, જેણે રસાયણશાસ્ત્રીઓને તેમને અલગ કરવાનું ચાલુ રાખવા માટે પ્રોત્સાહિત કર્યા. ytterbium ઓક્સાઇડ અલગ કર્યા પછી અનેસ્કેન્ડિયમ ઓક્સાઇડઓક્સિડાઇઝ્ડ બાઈટમાંથી, ક્લિફે 1879માં બે નવા એલિમેન્ટલ ઑક્સાઈડ્સને અલગ કર્યા. ક્લિફના જન્મસ્થળની યાદમાં તેમાંથી એકનું નામ હોલ્મિયમ રાખવામાં આવ્યું છે, જેનું પ્રાચીન લેટિન નામ હોલ્મિયા સ્ટોકહોમ, સ્વીડનમાં છે, જેમાં મૂળ પ્રતીક હો છે. 1886 માં, અન્ય એક તત્વ બોવબદ્રાન્ડ દ્વારા હોલમિયમથી અલગ કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ હોલમિયમનું નામ જાળવી રાખવામાં આવ્યું હતું. હોલમિયમ અને અન્ય દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોની શોધ સાથે, દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોની ત્રીજી શોધનો બીજો તબક્કો પૂર્ણ થયો છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક લેઆઉટ:

ઇલેક્ટ્રોનિક લેઆઉટ:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f11

તે એક ધાતુ છે જે, ડિસ્પ્રોસિયમની જેમ, પરમાણુ વિભાજન દ્વારા ઉત્પાદિત ન્યુટ્રોનને શોષી શકે છે.

પરમાણુ રિએક્ટરમાં, એક તરફ, સતત કમ્બશન હાથ ધરવામાં આવે છે, અને બીજી બાજુ, સાંકળ પ્રતિક્રિયાની ગતિ નિયંત્રિત થાય છે.

તત્વ વર્ણન: પ્રથમ આયનીકરણ ઊર્જા 6.02 ઇલેક્ટ્રોન વોલ્ટ છે. મેટાલિક ચમક ધરાવે છે. તે ધીમે ધીમે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે અને પાતળું એસિડમાં ઓગળી શકે છે. મીઠું પીળું છે. ઓક્સાઇડ Ho2O2 આછો લીલો છે. ત્રિસંયોજક આયન પીળા ક્ષાર ઉત્પન્ન કરવા માટે ખનિજ એસિડમાં ભળે છે.

તત્વ સ્ત્રોત: કેલ્શિયમ સાથે હોલમિયમ ફ્લોરાઈડ HoF3 · 2H2O ઘટાડીને તૈયાર કરવામાં આવે છે.

ધાતુ

હોલમિયમ એ સોફ્ટ ટેક્સચર અને નમ્રતા સાથે ચાંદીની સફેદ ધાતુ છે; ગલનબિંદુ 1474 ° સે, ઉત્કલન બિંદુ 2695 ° સે, ઘનતા 8.7947 g/cm હોલ્મિયમ મીટર ³ .

હોલમિયમ શુષ્ક હવામાં સ્થિર છે અને ઊંચા તાપમાને ઝડપથી ઓક્સિડાઇઝ થાય છે; હોલ્મિયમ ઓક્સાઇડ સૌથી મજબૂત પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.

નવી ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રી માટે ઉમેરણો તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય તેવા સંયોજનો મેળવવા; હોલમિયમ આયોડાઈડનો ઉપયોગ મેટલ હેલાઈડ લેમ્પના ઉત્પાદનમાં થાય છે - હોલમિયમ લેમ્પ્સ

અરજી

(1) ધાતુના હલાઇડ લેમ્પ્સ માટેના ઉમેરણ તરીકે, મેટલ હેલાઇડ લેમ્પ એ એક પ્રકારનો ગેસ ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ છે જે ઉચ્ચ-દબાણના મર્ક્યુરી લેમ્પના આધારે વિકસિત થાય છે, જે બલ્બને વિવિધ દુર્લભ પૃથ્વીના હલાઇડ્સથી ભરીને લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. હાલમાં, મુખ્ય ઉપયોગ દુર્લભ પૃથ્વી આયોડાઇડનો છે, જે ગેસના વિસર્જન દરમિયાન વિવિધ વર્ણપટના રંગોનું ઉત્સર્જન કરે છે. હોલમિયમ લેમ્પ્સમાં વપરાતો કાર્યકારી પદાર્થ હોલમિયમ આયોડાઇડ છે, જે આર્ક ઝોનમાં ધાતુના અણુઓની ઊંચી સાંદ્રતા પ્રાપ્ત કરી શકે છે, જે રેડિયેશન કાર્યક્ષમતામાં ઘણો સુધારો કરે છે.

(2) હોલ્મિયમનો ઉપયોગ યટ્રીયમ આયર્ન અથવા યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ માટે એડિટિવ તરીકે થઈ શકે છે.

(3) Ho: YAG ડોપ્ડ yttrium એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ 2 μM લેસર, માનવ પેશી 2 μ પર ઉત્સર્જન કરી શકે છે m લેસરનો શોષણ દર ઊંચો છે, લગભગ ત્રણ ઓર્ડર Hd: YAG કરતાં વધુ તીવ્રતાનો છે. તેથી તબીબી શસ્ત્રક્રિયા માટે Ho: YAG લેસરનો ઉપયોગ કરતી વખતે, માત્ર શસ્ત્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતા અને ચોકસાઈમાં સુધારો કરી શકાતો નથી, પરંતુ થર્મલ નુકસાન વિસ્તારને પણ નાના કદમાં ઘટાડી શકાય છે. હોલમિયમ સ્ફટિકો દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ મુક્ત બીમ અતિશય ગરમી ઉત્પન્ન કર્યા વિના ચરબીને દૂર કરી શકે છે, જેનાથી તંદુરસ્ત પેશીઓને થર્મલ નુકસાન ઘટાડે છે. એવું જાણવા મળે છે કે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ગ્લુકોમા માટે હોલમિયમ લેસર ટ્રીટમેન્ટ સર્જરી કરાવતા દર્દીઓની પીડા ઘટાડી શકે છે. ચાઇના 2 μ m લેસર ક્રિસ્ટલનું સ્તર આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે પહોંચી ગયું છે, અને આ પ્રકારના લેસર ક્રિસ્ટલના વિકાસ અને ઉત્પાદન માટે પ્રયત્નો કરવા જોઈએ.

(4) મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્ટિવ એલોય ટેર્ફેનોલ ડીમાં, એલોયના સંતૃપ્તિ મેગ્નેટાઇઝેશન માટે જરૂરી બાહ્ય ક્ષેત્રને ઘટાડવા માટે થોડી માત્રામાં હોલમિયમ પણ ઉમેરી શકાય છે.

(5) હોલમિયમ ડોપ્ડ ફાઈબરનો ઉપયોગ ફાઈબર લેસર, ફાઈબર એમ્પ્લીફાયર અને ફાઈબર સેન્સર જેવા ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન ડિવાઇસ બનાવી શકે છે, જે આજે ફાઈબર ઓપ્ટિક કોમ્યુનિકેશનના ઝડપી વિકાસમાં વધુ મહત્વની ભૂમિકા ભજવશે.

(6) હોલમિયમ લેસર લિથોટ્રિપ્સી ટેક્નોલોજી: મેડિકલ હોલમિયમ લેસર લિથોટ્રિપ્સી હાર્ડ કિડની પત્થરો, મૂત્રમાર્ગની પથરી અને મૂત્રાશયની પથરી માટે યોગ્ય છે જેને એક્સ્ટ્રાકોર્પોરિયલ શોક વેવ લિથોટ્રિપ્સી દ્વારા તોડી શકાતી નથી. મેડિકલ હોલમિયમ લેસર લિથોટ્રિપ્સીનો ઉપયોગ કરતી વખતે, મેડિકલ હોલમિયમ લેસરના પાતળા ફાઇબરનો ઉપયોગ મૂત્રાશય, મૂત્રમાર્ગ અને મૂત્રપિંડની પથરી સુધી સિસ્ટોસ્કોપ અને યુરેટરોસ્કોપ દ્વારા મૂત્રમાર્ગ અને મૂત્રમાર્ગ દ્વારા સીધા પહોંચવા માટે થાય છે. પછી, યુરોલોજી નિષ્ણાતો પથરી તોડવા માટે હોલમિયમ લેસરની હેરફેર કરે છે. આ હોલ્મિયમ લેસર સારવાર પદ્ધતિનો ફાયદો એ છે કે તે મૂત્રમાર્ગની પથરી, મૂત્રાશયની પથરી અને મોટાભાગની કિડનીની પથરીને હલ કરી શકે છે. ગેરલાભ એ છે કે ઉપલા અને નીચલા રેનલ કેલિસિસમાં કેટલાક પથરીઓ માટે, હોલમિયમ લેસર ફાઇબરની મૂત્રમાર્ગમાંથી પથ્થરની જગ્યા સુધી પહોંચવામાં અસમર્થતાને કારણે થોડી માત્રામાં અવશેષ પથરી હોઈ શકે છે.