Holmium

český názevHolmium
latinský názevHolmium
anglický názevHolmium
chemická značkaHo
protonové číslo67
relativní atomová hmotnost164,93032
perioda6
skupinaIII.B
zařazenílanthanoidy
rok objevu1878
objevitelDelafontaine, Soret
teplota tání [°C]1474
teplota varu [°C]2700
hustota [g cm-3]8,78
hustota při teplotě tání [g cm-3]8,34
elektronegativita1,23
oxidační stavyIII
elektronová konfigurace[Xe]4f11 6s2
atomový poloměr [pm]175
kovalentní poloměr [pm]192
specifické teplo [J g-1K-1]0,16
slučovací teplo [kJ mol-1]12,2
tepelná vodivost [W m-1 K-1]16,2
elektrická vodivost [S m-1]1,1.106
1. ionizační potenciál [eV]6,0216
2. ionizační potenciál [eV]11,805
3. ionizační potenciál [eV]22,843
tvrdost podle Mohse-
tvrdost podle Vickerse [MPa]481
tvrdost podle Brinella [MPa]746
modul pružnosti ve smyku [GPa]26
modul pružnosti v tahu [GPa]65
Curieův bod [K]20
skupenství za norm. podmíneks

Chemické vlastnosti a reakce holmia

Chemický prvek holmium je stříbřitě bílý, měkký a tažný kov. Existují dvě alotropické modifikace holmia, hexagonální α-Ho přechází při teplotě 1428°C na kubické β-Ho. V práškové formě je holmium samozápalné.

Holmium je chemicky méně reaktivní než předchozí prvky ze skupiny lanthanoidů. Na suchém vzduchu je holmium stálé, ve vlhkém prostředí se velice pomalu pokrývá vrstvou žlutého oxidu holmitého Ho2O3. S vodou reaguje holmium jen pomalu za vzniku vodíku, ale snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách za vzniku holmité soli příslušné kyseliny, s hydroxidy holmium nereaguje, s vodíkem tvoří hydridy HoH2 a HoH3:

2Ho + 6H2O → 2Ho(OH)3 + 3H2
2Ho + 6HCl → 2HoCl3 + 3H2
Ho + 6HNO3 → Ho(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Sloučeniny

Ve sloučeninách se holmium vyskytuje pouze v oxidačním stupni III. V silně redukčním prostředí lze připravit chlorid Ho5Cl11, ve kterém se vyskytuje současně holmium dvou i trojmocné. Samostatná existence sloučenin dvoumocného holmia nebyla prokázána. Sloučeniny holmia se svými vlastnostmi podobají sloučeninám hliníku. Vodné roztoky solí holmia jsou zabarveny sytě žlutě nebo hnědě, pouze fluorid holmitý je růžový.

Výskyt holmia v přírodě

V přírodě se holmium vyskytuje pouze ve formě sloučenin společně s ostatními lanthanoidy. Samostatné minerály s obsahem holmia nejsou známy. Nejvyšší obsah holmia (2,28 % Ho) má minerál decrespignit (Y,REE)4Cu(CO3)4Cl(OH)5·2H2O. Průměrný obsah holmia v zemské kůře je 1,2 ppm. Přírodní holmium tvoří jeden stabilní izotop, uměle bylo připraveno 36 nestabilních izotopů.

Výroba a využití holmia

Výroba holmia se provádí obdobně jako výroba ostatních lantahanoidů loužením lanthanoidových rud směsí minerálních kyselin s následnou redukcí fluoridu holmitého HoF3 kovovým vápníkem. Metalotermická redukce fluoridu vápníkem probíhá při teplotě přes 1000°C v argonové atmosféře:

2HoF3 + 3Ca → 2Ho + 3CaF2

Rafinace surového holmia se provádí vakuovým přetavováním. V čisté kovové podobě bylo připraveno teprve v roce 1940.

Holmium se společně s gadoliniem používá k výrobě moderátorových tyčí pro množivé reaktory, pro výrobu permanentních magnetů a laserů. Holmium má nejvyšší magnetický moment (10,6 μB) ze všech přirozeně se vyskytujících prvků. Používá se ke konstrukci koncentrátorů magnetického toku pro vědecké a lékařské přístroje.

Oxid holmitý Ho2O3 se používá pro barvení skloviny a umělých zirkonů.

Zdroje

dysprosium ← holmium → erbium

TOPlist