Holm (pierwiastek)

67. pierwiastek chemiczny

Holm (Ho, łac. holmium) – pierwiastek chemiczny z grupy lantanowców w układzie okresowym. Nazwa pochodzi od zlatynizowanej nazwy stolicy SzwecjiSztokholmu (Holmia), nadał ją jeden z odkrywców holmu – szwedzki uczony Per Teodor Cleve. Pierwiastek ten został niezależnie odkryty przez Cleve’a i wspólnie przez Marca Delafontaine’a i Jacques’a Louisa Soreta w 1878 r. Cleve wyodrębnił ten pierwiastek pracując nad oczyszczaniem tlenku erbu, zaś Delafontaine i Soret wykryli go metodami spektroskopowymi.

Holm
dysproz ← holm → erb
Wygląd
srebrzysty
Holm
Widmo emisyjne holmu
Widmo emisyjne holmu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.

holm, Ho, 67
(łac. holmium)

Grupa, okres, blok

–, 6, f

Stopień utlenienia

III

Właściwości metaliczne

lantanowiec

Właściwości tlenków

słabo zasadowe

Masa atomowa

164,93 ± 0,01[a][3]

Stan skupienia

stały

Gęstość

8795 kg/m³

Temperatura topnienia

1472 °C[1]

Temperatura wrzenia

2700 °C[1]

Numer CAS

7440-60-0

PubChem

23988

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Otrzymywanie

Uzyskuje się go jako produkt uboczny podczas przerobu rud lantanowców, zwłaszcza monacytu i bastnazytu. Związki otrzymane z rudy rozdziela się i przeprowadza w halogenki[4]. Metaliczny holm można otrzymać przez redukcję fluorku lub chlorku holmu aktywnym metalem, np. wapniem[4][5]:

3Ca + 2HoF
3
→ 2Ho + 3CaF
2

Właściwości

Jest srebrzystym, błyszczącym metalem. Jest dość miękki – podobnie jak ołów; można go rozklepywać lub rozwalcowywać na bardzo cienką blachę. W normalnych warunkach jest dość trwały, w wysokiej temperaturze i wilgotnym powietrzu pokrywa się jednak matową, żółtawą warstewką tlenku Ho
2
O
3
[5][6].

Jest paramagnetykiem, jego masowa podatność magnetyczna wynosi 5490×10−9 m³ kg−1[6].

Zastosowanie

Holm ma niewiele zastosowań praktycznych, wykazuje jednak interesujące właściwości magnetyczne[5][6] i można go stosować w elektromagnesach nadprzewodzących[6].

Historia

Odkrycie w połowie XIX wieku niektórych pierwiastków ziem rzadkich skłoniło chemików do korzystania z tych samych metod i pomysłów do poszukiwania dalszych przedstawicieli tej rodziny pierwiastków. Na przykład Carl Gustaf Mosander wykazał, że rzekomo czyste próbki tlenku ceru są w rzeczywistości zanieczyszczone tlenkiem nowego pierwiastka, lantanu. Stosując analogiczne rozumowanie, udowodnił, że tlenek itru można rozdzielić na tlenki dwóch nowych pierwiastków, erbu i terbu. Zrozumiałe więc, że Per Cleve zbadał raz jeszcze czyste próbki tlenków pierwiastków ziem rzadkich.Zostało to uwieńczone sukcesem w 1879 roku, gdy Cleve stosując ogłoszoną rok wcześniej procedurę Maignaca, wydzielił z próbki tlenku erbu tlenki iterbu i skandu. W wyniku analizy dalszej próbki, oprócz czystego różowego tlenku erbu, otrzymał osady: brunatny i zielonkawy, którym nadał nazwy odpowiednio holmia i thulia. Były to tlenki nowych pierwiastków: holmu i tulu.Jacques-Louis Soret i Marc Delafontaine przeprowadzili rok wcześniej spektroskopową analizę tlenku erbu i zaobserwowali pasma absorpcyjne pierwiastka X. Nie przedstawili jednak danych potwierdzających istnienie tego pierwiastka do chwili, gdy Cleve ogłosił odkrycie holmu, zawartego w jego tlenku.Chemicznie czysty tlenek holmu otrzymano dopiero w 1911 roku, a czysty holm – jeszcze później.

Izotopy

Lista izotopów holmu[7]
IzotopWystępowanie
naturalne
T1/2Sposób rozpadu
140Ho6 ms
140mHo8 μs
141Ho4,2 msβ+
142Ho0,4 sw.e., β+
143Ho>0,2 μs
144Ho0,7 sβ+, w.e.
145Ho2,4 sβ+
146Ho3,3 sβ+, w.e.
147Ho3,3 sβ+, w.e.
148mHo9 sβ+, w.e.
148Ho9 sβ+, w.e.
149mHo21 sβ+, w.e.
149Ho>30 sβ+, w.e.
150mHo25 sβ+, w.e.
150Ho1,3 minβ+, w.e.
151mHo47 sβ+, w.e.
151Ho35,2 sβ+, w.e.
152mHo50 sβ+, w.e.
152Ho2,4 minβ+, w.e., α
153mHo9,3 minβ+, w.e., α
153Ho2 minβ+, w.e., α
154mHo3,3 minβ+, w.e.
154Ho12 minβ+, w.e.
155Ho48 minβ+, w.e.
156mHo5,8 minp.i.[i], β+, w.e.
156Ho56 minβ+, w.e.
157Ho12,6 minβ+, w.e.
158m2Ho28 minp.i., w.e.
158m1Ho21 minβ+, w.e.
158Ho11,3 minβ+, w.e.
159mHo8,3 sp.i.
159Ho33 minw.e.
160m2Ho3 s
160mHo5,0 hp.i., w.e.
160Ho25,6 minβ+, w.e.
161mHo6,8 sp.i.
161Ho2,48 hw.e.
162mHo1,12 hp.i., w.e.
162Ho15 minβ+, w.e.
163mHo1,1 sp.i.
163Ho4570 latw.e.
164mHo38 minw.e., p.i.
164Ho29 minw.e., β-
165Ho100%stabilny
166mHo1200 latβ-
166Ho26,83 hβ-
167Ho3,1 hβ-
168mHo2,2 minp.i.
168Ho3 minβ-
169Ho4,7 minβ-
170mHo43 sβ-
170mHo43 minβ-
170Ho2,8 minβ-
171Ho53 sβ-
172Ho25 sβ-
173Ho
174Ho
175Ho

Występowanie

Holm występuje w skorupie ziemskiej w ilości 1,3 ppm[8]. Minerałami zawierającymi holm są monacyt, gadolinit, ksenotym, euksenit, fergusonit i bastnazyt. Występuje w nich w niewielkich ilościach, np. w monacycie jest go 0,05%[4].

Uwagi

Przypisy