氧化钬

更新时间:2024-07-06 20:07

氧化钬,又称三氧化二钬,化学式Ho2O3,是稀土元素钬与氧元素组成的化合物,与氧化镝并为已知顺磁性最强的物质之一。氧化钬是氧化铒矿物的成分之一。天然状态下,氧化钬常与镧系元素的三价氧化物共存,需要专门方法才能将其分离。氧化钬可用于制备特殊颜色的玻璃。含有氧化钬的玻璃和溶液的可见吸收光谱有一系列尖锐的峰,因此传统上用作分光光谱仪校准用标准。

物性数据

1、性状:淡黄色或黄色粉末,属等轴晶系氧化钪型结构。

2、密度(g/mL,25℃):8.16。

3、熔点(ºC):2415。

4、沸点(ºC,常压):3900。

5、溶解性:不溶于水,溶于酸。

计算化学数据

1、氢键供体数量:0

2、氢键受体数量:3

3、可旋转化学键数量:0

4、拓扑分子极性表面积(TPSA):3

5、重原子数量:5

6、表面电荷:0

7、复杂度:0

8、同位素原子数量:0

9、确定原子立构中心数量: 0

10、不确定原子立构中心数量:0

11、确定化学键立构中心数量:0

12、不确定化学键立构中心数量:0

13、共价键单元数量:5

红外谱图数据

氧化钬的红外谱图如下所示:

外观性质

依光照条件,氧化钬有相当显著的颜色变化。日光照射下为浅黄色,三原色光源下,呈强橘红色,与同样光照下的氧化铒几乎无法区分,这与它的明锐的磷光发射带有关。氧化钬具有宽达5.3 eV的带隙,因此,本应无色。氧化钬的黄色是大量的晶格缺陷(比如氧空位)和Ho3+的内转换造成的。

化学性质

氧化钬与盐酸或氯化铵反应,生成氯化钬

Ho2O3+ 6 NH4Cl → 2 HoCl3+ 6 NH3+ 3 H2O

合成方法

1、灼烧法将硝酸钬溶液,与碱反应生成氢氧化钬,再经分离、灼烧,制得氧化钬。

2、以含钬的稀土富集物为原料,采用溶剂萃取法离子交换法分离出Ho3+。然后加入适当的沉淀剂,以制得相应的沉淀物,最后由灼烧氢氧化物、硝酸盐、草酸盐或碳酸盐制得金属钬。

主要用途

用于制造新型光源镝钬灯,也可用作钇铁获钇铝柘榴石的添加剂及制取金属钬。

氧化钬可用作苏联钻玻璃的黄、红着色剂。含有氧化钬的玻璃和氧化钬溶液(常为高氯酸溶液)在 200-900nm范围内的光谱有明锐的吸收峰,因此可用作光谱仪校准用标准,并且已经商业化。如其他稀土元素一样,氧化钬也用作特种催化剂、磷光体和激光材料。钬激光波长约为2.08 μm,可以是脉冲也可以是连续光。这种激光对眼无害,可用于医学、光学雷达、风速测量和大气监测。

毒理学数据

主要的刺激性影响:

在皮肤上面:刺激皮肤和粘膜;

在眼睛上面:刺激的影响;

致敏作用:没有已知的敏化现象。

矿体赋存

氧化钬以痕量存在于硅铍钇矿磷铈镧矿和其他稀土矿中。钬金属在空气中会立即氧化,因此天然钬与钬是同意语。钬在地球上的丰度为1.4mg/kg,各元素中排第56位。钬矿主要分布中国、美国、巴西、印度、斯里兰卡和澳大利亚,总储量估算为400,000吨。

危害

氧化钬不是太危险,但反复过量接触会引起肉芽肿瘤和血红蛋白血症。氧化钬具有低口服毒性、皮肤毒性和吸入毒性,无刺激性。口服半数致死量大于1g每千克体重。

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