Avaa päävalikko
DysprosiumHolmiumErbium
-

Ho

Es  
 
 
Ho-TableImage.svg
Yleistä
Nimi Holmium
Tunnus Ho
Järjestysluku 67
Luokka Lantanoidit
Lohko d-lohko
Ryhmä -
Jakso 6
Tiheys8,795 · 103 kg/m3
Kovuus- (Mohsin asteikko)
Värihopeanvalkoinen
Löytövuosi, löytäjä 1878, Marc Delafontaine ja Jacques-Louis Soret
Atomiominaisuudet
Atomipaino (Ar)164,930328(7)[1]
Atomisäde, mitattu (laskennallinen)175 pm
Orbitaalirakenne[Xe] 4f116s2
Elektroneja elektronikuorilla 2, 8, 18, 29, 8, 2
Hapetusluvut+III
Kiderakenneheksagonaalinen tiivispakkaus (HCP)
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuoto kiinteä
Sulamispiste1 747 K (1 474 °C)
Kiehumispiste2 973 K (2 700 °C)
Höyrystymislämpö265 kJ/mol
Sulamislämpö27,0 kJ/mol
Äänen nopeus2760 m/s 293 K:ssa
Muuta
Elektronegatiivisuus1,23 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti 0,165 kJ/kg K
Sähkönjohtavuus1,1×106 S/m
CAS-numero7440-60-0
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa
Holmiumia

Holmium on alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Ho (lat. holmium) ja järjestysluku 67. Holmium on lantanoidien sarjaan kuuluva suhteellisen kova[2] ja taipuisa hopeanvalkoinen metallinen harvinainen maametalli[3], joka on vakaa kuivassa ilmassa huoneenlämpötilassa. Tiheys on 8,795 g/cm3. Sulamispiste on 1 474 °C ja kiehumispiste 2 700 °C.[2] Puhtaana holmium heijastaa valoa lähes yhtä hyvin kuin hopea, mutta se tummenee ilmassa nopeasti keltaiseksi holmium(III)oksidiksi Ho2O3.[3][4]

Holmiumilla on suurin magneettinen permeabiliteetti kaikista luonnollisista alkuaineista ja sillä on myös muita epätavallisia magneettisia ominaisuuksia.[4] Holmium on voimakkaasti paramagneettista yli −140 °C lämpötilassa. Tässä lämpötilassa metalli järjestyy antiferromagneettisesti ja edelleen lämpötilan laskiessa −254 °C:ssa sen magneettiset momentit kääntyvät niin että se saavuttaa ferrimagneettisen rakenteen.[2]

HistoriaMuokkaa

Holmiumin, joka on saanut nimensä Tukholman latinankielisen nimen (lat. Holmia) mukaan,[3] löysivät Marc Delafontaine ja Jacques-Louis Soret vuonna 1878 spektristä. Hieman myöhemmin vuonna 1879 ruotsalainen kemisti Per Teodor Cleve riippumattomasti löysi alkuaineen oksidimuodossa ja nimesi sen kotikaupunkinsa mukaan.[2][5][6] Ensimmäisenä puhdasta metallista holmiumia valmisti Otto Holmberg vuonna 1911.[4][7]

EsiintyminenMuokkaa

Holmiumia ei esiinny vapaana, vaan yhdistyneenä muihin alkuaineisiin gadoliniitissa ja monatsiitissa sekä muissa harvinaisissa maametallimineraaleissa. Metallista holmiumia voidaan valmistaa kuumentamalla holmiumkloridia tai holmiumfluoridia kalsiumin kanssa.[6] Holmium on hyvin harvinaista maankuoressa, tyypillisesti monatsiittihiekka sisältää vain 0,05 % holmiumia.[8] Se on eräs harvinaisimmista harvinaisista maametalleista luonnossa ja yleisyydeltään maankuoressa samaa luokkaa talliumin kanssa.[2]

Kaiken luonnossa esiintyvän holmiumin muodostaa sen ainoa vakaa isotooppi holmium-165, mutta sille tunnetaan 35 radioisotooppia aina holmium-140:stä holmium-175:n saakka. Radioaktiivisista isotoopeista pysyvin on 163Ho, jonka puoliintumisaika on 4 570 vuotta.[2]

KäyttöMuokkaa

Holmiumilla on suurin magneettinen permeabiliteetti kaikista luonnollisista alkuaineista ja sillä on myös muita epätavallisia magneettisia ominaisuuksia.[4] Yttriumin kanssa seostettuna se muodostaa hyvin magneettisia seoksia. Magneettisten ominaisuuksiensa takia holmiumia on käytetty voimakkaimpien kestomagneettien materiaalina,[3] tosin alkuainemuodossa olevan holmiumin poikkeavat magneettiset ominaisuudet tulevat esiin vain hyvin matalissa lämpötiloissa.[5]

Holmiumilla on vain vähän käyttökohteita tutkimuksen ulkopuolella[2]. Sitä on käytetty ydinreaktoreiden säätösauvoissa[3], lasereissa[3] (ns. Ho:YAG) ja eräitä sen yhdisteitä keltaisena värjäysaineena lasituotteissa. Holmiumoksidia on käytetty kuumuutta kestävänä materiaalina joissain erityissovelluksissa.[2]

Ho3+-ionia on käytetty katalyyttinä muuttamaan vedyn orto-muotoa para-muodoksi.[2]

Käyttöturvallisuus ja myrkyllisyysMuokkaa

Suuret määrät holmiumsuoloja voivat olla elimistölle vaarallisia. Kuitenkin muiden harvinaisten maametallien tavoin holmiumin akuutti myrkyllisyys näyttäisi olevan suhteellisen vähäinen. Holmiumilla ei ole mitään tunnettua biologista roolia.[4][9]

LähteetMuokkaa

  1. Standard Atomic Weights of 14 Chemical Elements Revised. Chemistry International, 29.10.2018, 40. vsk, nro 4, s. 23–24. IUPAC. doi:10.1515/ci-2018-0409. ISSN 1365-2192. Artikkelin verkkoversio Viitattu 13.12.2018. (englanniksi)
  2. a b c d e f g h i Holmium Encyclopædia Britannica Online. Viitattu 22.10.2019. (englanniksi)
  3. a b c d e f Marko Hamilo: Tukholman nimikkoaine on magneettisin metalli 4.4.2006. Helsingin Sanomat. Arkistoitu . Viitattu 31.10.2015.
  4. a b c d e Holmium Element Facts / Chemistry chemicool.com. Viitattu 31.10.2015. (englanniksi)
  5. a b Brett F. Thornton, Shawn C. Burdette: Homely holmium – in your element. Nature Chemistry, kesäkuu 2015, 7. vsk. Macmillan Publishers Limited. Artikkelin verkkoversio (pdf) Viitattu 10.10.2019. (englanniksi)
  6. a b John Emsley: Nature's building blocks: an A–Z guide to the elements, s. 181–182. Oxford University Press, 2001. ISBN 0198503415. Teoksen verkkoversio.
  7. Holmium – History & Etymology elements.vanderkrogt.net. Viitattu 13.10.2019. (englanniksi)
  8. It's Elemental: The Element Holmium education.jlab.org. Viitattu 31.10.2015. (englanniksi)
  9. Holmium: Biological Action nautilus.fis.uc.pt. Viitattu 13.10.2019. (englanniksi)

Aiheesta muuallaMuokkaa