№67 Гольмий

История открытия:

Швейцарский химик Сорэ, в 1879 г. исследуя выделенную из минерала иттербита "эрбиевую землю" (эрбию), обнаружил раздвоение спектральных линий, говорящее о наличии в ней еще одного элемента. Шведский химик Клеве выделил из "эрбиевой земли" некоторое количество солей этого элемента, окрашенных в оранжевый цвет. Он предложил назвать новую землю гольмией (holmia), а элемент - гольмием (Holmium) в честь столицы Швеции Стокгольма, носившего в старину латинское название Гольмия (Holmia).

Нахождение в природе, получение:

Гольмий — рассеянный элемент, его содержание в земной коре 1,3·10^-4% по массе. Входит в состав минералов: монацит (Ce, La …)PO₄, бастнезит (Ce, La, Pr)CO₃F, и других. Выделяют гольмий из смеси редкоземельных элементов методами ионной хроматографии или экстракции, переводят в оксид, затем во фторид. Металлический гольмий получают кальцийтермическим восстановлением HoF₃

Физические свойства:

Это серебристо-серый металл, он ковкий, пластичный и сравнительно мягкий. Плотность 8,795 г/см³, t_плав. = 1474°C, t_кип=2695°C. Природный гольмий - моноизотопный элемент (гольмий-165), искусственно полученные изотопы гольмия имеют короткие периоды полураспада.

Химические свойства:

Гольмий медленно окисляется на воздухе, при нагревании металлический гольмий реагирует с галогенами, азотом, водородом. Устойчив к действию фтора. Реагирует с кипящей водой, образуя гидроксид Ho(OH)₃ и водород. С минеральными кислотами (кроме HF) гольмий реагирует с образованием солей гольмия(III).
В соединениях проявляет преимущественно степень окисления +3. Для большинства из них характерна желтая окраска различных оттенков. Окраска может изменяться при использовании разных источников света.

Важнейшие соединения:

Оксид гольмия(III), Ho₂O₃, может быть получен осторожным обезвоживанием гидроксида Ho(ОН)₃, разложением нитрата или оксалата гольмия. Светло-желтые кристаллы, которые при освещении ярким светом приобретают ярко-розовый цвет, нерастворимы в воде.
Гидроксид гольмия(III), Ho(ОН)₃, аморфное вещество нерастворимое в воде. Может быть получено реакцией обмена из растворимых солей гольмия(III). С кислотами образует соли гольмия(III)
Фторид гольмия(III), HoF₃ - бесцветные кристаллы, нерастворим, получают обменными реакциями или действием газообразного HF на оксид гольмия(III)
Хлорид гольмия(III), HoСl₃ - желтоватые кристаллы, растворим, образует кристаллогидрат HoСl₃*6H₂O. Нагревание кристаллогидрата сопровождается гидролизом с образованием оксохлорида гольмия HoOCl.
Нитрат гольмия (III), Ho(NO₃)₃, желтоватые кристаллы, хорошо в воде и этаноле, образует кристаллогидрат состава Ho(NO₃)₃•5H₂O.
Безводную соль получают действием оксида азота(IV) на оксид гольмия(III) или на металлический гольмий:      Ho + 2N₂O₄ = Ho(NO₃)₃ + 3NO
Cульфат гольмия(III) Ho₂(SO₄)₃, желтые кристаллы. Растворяется в воде и образует кристаллогидрат состава Ho₂(SO₄)₃•8H₂O.

Применение:

Применяется в металлургии как легирующая добавка: добавление гольмия к сплавам алюминия резко уменьшает газосодержание в них.
Ограниченно применяется в производстве термоэлектрических, лазерных и магнитных материалов.
Радиоактивный изотоп гольмия — гольмий-166 находит применение в аналитической химии в качестве радиоактивного индикатора.