Óxido de holmio (III)
De Wikipedia, la enciclopedia libre
  (Redirigido desde Óxido de holmio )
Saltar a navegación Saltar a búsqueda
Óxido de holmio (III)
Muestras de óxido de holmio (III) bajo luz ambiental y luz tricromática
Nombres
Nombre IUPAC
Óxido de holmio (III)
Otros nombres
Óxido de holmio, Holmia
Identificadores
  • 12055-62-8 chequeY
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
Tarjeta de información ECHA100.031.820 Edita esto en Wikidata
Número CE
  • 235-015-3
UNII
  • InChI = 1S / 2Ho.3O chequeY
    Clave: JYTUFVYWTIKZGR-UHFFFAOYSA-N chequeY
  • InChI = 1 / 2Ho.3O / rHo2O3 / c3-1-5-2-4
    Clave: JYTUFVYWTIKZGR-VLHOCPAZAL
  • [O] [Ho] O [Ho] [O]
  • O = [Ho] O [Ho] = O
Propiedades
Ho 2 O 3
Masa molar377,858  g · mol −1
AparienciaPolvo opaco de color amarillo pálido.
Densidad8,41 g cm −3
Punto de fusion 2.415 ° C (4.379 ° F; 2.688 K)
Punto de ebullición 3.900 ° C (7.050 ° F; 4.170 K)
Brecha de banda5,3 eV [1]
+ 88,100 · 10 −6 cm 3 / mol
1.8 [1]
Estructura
Cúbico, cI80
Ia-3, núm. 206
Termoquímica
115,0 J mol −1 K −1
158,2 J mol −1 K −1
Entalpía
estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 )
-1880,7 kJ mol -1
Riesgos
Ficha de datos de seguridadMSDS externa
Frases S (desactualizadas)‹Ver TfM› S22 , ‹Ver TfM› S24 / 25
Compuestos relacionados
Otros aniones
Cloruro de holmio (III)
Otros cationes
Óxido de disprosio (III) Óxido de
erbio (III)
Compuestos relacionados
Óxido de bismuto (III)

Óxido de europio (III) Óxido de
oro (III) Óxido de
lantano (III) Óxido de
lutecio (III) Óxido de
praseodimio (III) Óxido de
prometio (III) Óxido de
terbio (III) Óxido de
talio (III) Óxido de
tulio (III)

Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
chequeY verificar  ( ¿qué es   ?)chequeY☒norte
Referencias de Infobox

El óxido de holmio (III) u óxido de holmio es un compuesto químico de un elemento de tierras raras, el holmio y el oxígeno, con la fórmula Ho 2 O 3 . Junto con el óxido de disprosio (III) (Dy 2 O 3 ), el óxido de holmio es una de las sustancias paramagnéticas más poderosas que se conocen. El óxido, también llamado holmia , se produce como un componente del mineral de óxido de erbio relacionado llamado erbia . Normalmente, los óxidos de los lantánidos trivalentescoexisten en la naturaleza, y la separación de estos componentes requiere métodos especializados. El óxido de holmio se utiliza en la fabricación de vidrios de colores especiales . El vidrio que contiene óxido de holmio y soluciones de óxido de holmio tienen una serie de picos de absorción óptica marcados en el rango espectral visible . Por lo tanto, se utilizan tradicionalmente como un estándar de calibración conveniente para espectrofotómetros ópticos .

Propiedades

Apariencia

El óxido de holmio tiene algunos cambios de color bastante dramáticos dependiendo de las condiciones de iluminación. A la luz del día, es de un color amarillo bronceado. Bajo luz tricromática, es un rojo anaranjado ardiente, casi indistinguible del aspecto del óxido de erbio bajo esta misma iluminación. Esto está relacionado con las bandas de emisión nítidas de los fósforos. [2] El óxido de holmio tiene una banda prohibida amplia de 5,3 eV [1] y, por tanto, debería aparecer incoloro. El color amarillo se origina en abundantes defectos de la red (como las vacantes de oxígeno) y está relacionado con transiciones internas en los iones Ho 3+ . [2]

Estructura cristalina

Estructura de temperatura ambiente de Ho 2 O 3 vista a lo largo de un eje cúbico. Los átomos rojos son oxígenos
Micrografía electrónica de partículas laminares y agregados de óxido de holmio. La barra de escala en la parte inferior muestra 10 μm .

El óxido de holmio tiene una estructura cúbica , aunque bastante compleja, con muchos átomos por celda unitaria y una gran constante de red de 1,06 nm. Esta estructura es característica de los óxidos de elementos pesados ​​de tierras raras, como Tb 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 O 3 y Lu 2 O 3 . El coeficiente de expansión térmica del Ho 2 O 3 también es relativamente grande a 7,4 × 10 −6 / ° C. [3]

Químico

El tratamiento del óxido de holmio con cloruro de hidrógeno o con cloruro de amonio produce el correspondiente cloruro de holmio : [4]

Ho 2 O 3 + 6 NH 4 Cl → 2 HoCl 3 + 6 NH 3 + 3 H 2 O

Historia

El holmio ( Holmia , nombre latino de Estocolmo ) fue descubierto por Marc Delafontaine y Jacques-Louis Soret en 1878, quienes notaron las aberrantes bandas de absorción espectrográfica del elemento entonces desconocido (lo llamaron "Elemento X"). [5] [6] Más tarde, en 1878, Per Teodor Cleve descubrió de forma independiente el elemento mientras trabajaba en la tierra de erbia ( óxido de erbio ). [7] [8]

Utilizando el método desarrollado por Carl Gustaf Mosander , Cleve primero eliminó todos los contaminantes conocidos de la erbia. El resultado de ese esfuerzo fueron dos nuevos materiales, uno marrón y otro verde. Llamó a la sustancia marrón holmia (por el nombre latino de la ciudad natal de Cleve, Estocolmo) y a la verde, thulia. Más tarde se descubrió que la holmia era el óxido de holmio y la thulia era el óxido de tulio . [9]

Ocurrencia

Gadolinita

El óxido de holmio se encuentra en pequeñas cantidades en los minerales gadolinita , monacita y en otros minerales de tierras raras . El metal de holmio se oxida fácilmente en el aire; por tanto, la presencia de holmio en la naturaleza es sinónimo de holmia. Con una abundancia de 1,4 mg / kg, el holmio es el 56º elemento más abundante. [9] Las principales zonas mineras son China , Estados Unidos , Brasil , India , Sri Lanka y Australia, con reservas de óxido de holmio estimadas en 400.000 toneladas. [9]

Producción

Un proceso típico de extracción de óxido de holmio se puede simplificar de la siguiente manera: las mezclas minerales se trituran y muelen. La monacita, debido a sus propiedades magnéticas, puede separarse mediante una separación electromagnética repetida. Después de la separación, se trata con ácido sulfúrico concentrado caliente para producir sulfatos solubles en agua de varios elementos de tierras raras. Los filtrados ácidos se neutralizan parcialmente con hidróxido de sodio a pH 3-4. El torio precipita de la solución en forma de hidróxido y se elimina. Después de eso, la solución se trata con oxalato de amonio para convertir las tierras raras en sus oxalatos insolubles . Los oxalatos se convierten en óxidos por recocido. Los óxidos se disuelven enácido nítrico que excluye uno de los componentes principales, el cerio , cuyo óxido es insoluble en HNO 3 .

La rutina de separación más eficaz para el óxido de holmio de las tierras raras es el intercambio iónico . En este proceso, los iones de tierras raras se adsorben en una resina de intercambio iónico adecuada mediante intercambio con iones hidrógeno, amonio o cúprico presentes en la resina. A continuación, los iones de tierras raras se lavan selectivamente con un agente complejante adecuado, como citrato de amonio o nitrilotriacetato. [4]

Aplicaciones

Una solución de óxido de holmio al 4% en ácido perclórico al 10%, fusionada permanentemente en una cubeta de cuarzo como patrón de calibración óptica

El óxido de holmio es uno de los colorantes utilizados para la circonita cúbica y el vidrio , proporcionando coloración amarilla o roja. [10] El vidrio que contiene óxido de holmio y soluciones de óxido de holmio (generalmente en ácido perclórico ) tienen picos de absorción óptica agudos en el rango espectral 200-900 nm. Por lo tanto, se utilizan como estándar de calibración para espectrofotómetros ópticos [11] [12] y están disponibles comercialmente. [13] Como la mayoría de los otros óxidos de elementos de tierras raras, el óxido de holmio se utiliza como catalizador especial , fósforo y láser.material. El láser de holmio funciona a una longitud de onda de aproximadamente 2,08 micrómetros, ya sea en régimen pulsado o continuo. Este láser es seguro para los ojos y se utiliza en medicina, lidares , mediciones de la velocidad del viento y monitoreo de la atmósfera. [14]

Efectos en la salud

El óxido de holmio (III), en comparación con muchos otros compuestos, no es muy peligroso, aunque la sobreexposición repetida puede causar granuloma y hemoglobinemia . Tiene una baja toxicidad oral, dérmica y por inhalación y no es irritante. La dosis letal media oral aguda (DL 50 ) es superior a 1 g por kilogramo de peso corporal. [15]

Referencias

  1. ↑ a b c Wiktorczyk, T (2002). "Preparación y propiedades ópticas de películas delgadas de óxido de holmio". Películas sólidas delgadas . 405 (1–2): 238–242. Código bibliográfico : 2002TSF ... 405..238W . doi : 10.1016 / S0040-6090 (01) 01760-6 .
  2. ^ a b Su, Yiguo; Li, Guangshe; Chen, Xiaobo; Liu, Junjie; Li, Liping (2008). "Síntesis hidrotermal de GdVO4: Ho3 + Nanorods con una nueva emisión de luz blanca". Letras de química . 37 (7): 762. doi : 10.1246 / cl.2008.762 .
  3. ^ Singh, H; Dayal, B (1969). "Determinación precisa de los parámetros reticulares de sesquióxidos de holmio y erbio a temperaturas elevadas". Revista de los metales menos comunes . 18 (2): 172. doi : 10.1016 / 0022-5088 (69) 90137-4 .
  4. ↑ a b Patnaik, Pradyot (2003). Manual de compuestos químicos inorgánicos . McGraw-Hill. págs. 340, 445. ISBN 0-07-049439-8. Consultado el 6 de junio de 2009 .
  5. ^ Jacques-Louis Soret (1878). "Sur les specters d'absorption ultra-violets des terres de la gadolinite" . Comptes rendus de l'Académie des sciences . 87 : 1062.
  6. ^ 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.
  7. ^ Por Teodor Cleve (1879). "Sur deux nouveaux éléments dans l'erbine" . Comptes rendus de l'Académie des sciences . 89 : 478.
  8. ^ Por Teodor Cleve (1879). "Sur l'erbine" . Comptes rendus de l'Académie des sciences . 89 : 708.
  9. ↑ a b c John Emsley (2001). Bloques de construcción de la naturaleza: una guía AZ de los elementos . Estados Unidos: Oxford University Press. págs. 180–181. ISBN 0-19-850341-5.
  10. ^ "Circonita cúbica" . Archivado desde el original el 24 de abril de 2009 . Consultado el 6 de junio de 2009 .
  11. ^ RP MacDonald (1964). "Usos de un filtro de óxido de holmio en espectrofotometría" (PDF) . Química clínica . 10 (12): 1117-20. doi : 10.1093 / clinchem / 10.12.1117 . PMID 14240747 .  
  12. ^ Travis, John C .; Zwinkels, JC; Mercader, F; Ruíz, A; Temprano, EA; Smith, MV; Noël, M; Maley, M; et al. (2002). "Una evaluación internacional de materiales de referencia de solución de óxido de holmio para calibración de longitud de onda en espectrofotometría de absorción molecular". Química analítica . 74 (14): 3408-15. doi : 10.1021 / ac0255680 . PMID 12139047 . 
  13. ^ "Filtro de vidrio de holmio para calibración del espectrofotómetro" . Archivado desde el original el 14 de marzo de 2010 . Consultado el 6 de junio de 2009 .
  14. ^ Yehoshua Y. Kalisky (2006). La física y la ingeniería de los láseres de estado sólido . SPIE Press. pag. 125. ISBN 0-8194-6094-X.
  15. ^ "Ficha de datos de seguridad externa" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 2008-03-09 . Consultado el 6 de junio de 2009 .
Obtenido de " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Holmium(III)_oxide&oldid=1034978418 "
Contribute a better translation