氧化鈥

氧化鉺礦物的成分之一

氧化鈥,又稱三氧化二鈥,化學式Ho2O3,是稀土元素鈥與氧元素組成的化合物,與氧化鏑並為已知順磁性最強的物質之一。氧化鈥是氧化鉺礦物的成分之一。天然狀態下,氧化鈥常與鑭系元素的三價氧化物共存,需要專門方法才能將其分離。氧化鈥可用於製備特殊顏色的玻璃。含有氧化鈥的玻璃和溶液的可見吸收光譜有一系列尖銳的峰,因此傳統上用作分光光譜儀校準用標準。

物性數據


氧化鈥
氧化鈥
1、性狀:淡黃色或黃色粉末,屬等軸晶系氧化鈧型結構。
2、密度(g/mL,25℃):8.16。
3、熔點(ºC):2415。
4、沸點(ºC,常壓):3900。
5、溶解性:不溶於水,溶於酸。

計算化學數據


1、氫鍵供體數量:0
2、氫鍵受體數量:3
3、可旋轉化學鍵數量:0
4、拓撲分子極性表面積(TPSA):3
5、重原子數量:5
6、表面電荷:0
7、複雜度:0
8、同位素原子數量:0
9、確定原子立構中心數量: 0
10、不確定原子立構中心數量:0
11、確定化學鍵立構中心數量:0
12、不確定化學鍵立構中心數量:0
13、共價鍵單元數量:5

紅外譜圖數據


氧化鈥的紅外譜圖如下所示:
氧化鈥
氧化鈥

外觀性質


依光照條件,氧化鈥有相當顯著的顏色變化。日光照射下為淺黃色,三原色光源下,呈強橘紅色,與同樣光照下的氧化鉺幾乎無法區分,這與它的明銳的磷光發射帶有關。氧化鈥具有寬達5.3 eV的帶隙,因此,本應無色。氧化鈥的黃色是大量的晶格缺陷(比如氧空位)和Ho 的內轉換造成的。

化學性質


氧化鈥與鹽酸或氯化銨反應,生成氯化鈥:
HoO+ 6 NHCl → 2 HoCl+ 6 NH+ 3 HO

合成方法


1、灼燒法將硝酸鈥溶液,與鹼反應生成氫氧化鈥,再經分離、灼燒,製得氧化鈥。
2、以含鈥的稀土富集物為原料,採用溶劑萃取法或離子交換法分離出Ho 。然後加入適當的沉澱劑,以製得相應的沉澱物,最後由灼燒氫氧化物、硝酸鹽草酸鹽碳酸鹽製得金屬鈥。

主要用途


用於製造新型光源鏑鈥燈,也可用作釔鐵獲釔鋁柘榴石的添加劑及製取金屬鈥。
氧化鈥可用作蘇聯鑽和玻璃的黃、紅著色劑。含有氧化鈥的玻璃和氧化鈥溶液(常為高氯酸溶液)在 200-900nm範圍內的光譜有明銳的吸收峰,因此可用作光譜儀校準用標準,並且已經商業化。如其他稀土元素一樣,氧化鈥也用作特種催化劑、磷光體和激光材料。鈥激光波長約為2.08 μm,可以是脈衝也可以是連續光。這種激光對眼無害,可用於醫學、光學雷達、風速測量和大氣監測。

毒理學數據


主要的刺激性影響:
在皮膚上面:刺激皮膚和粘膜;
在眼睛上面:刺激的影響;
致敏作用:沒有已知的敏化現象。

礦體賦存


氧化鈥以痕量存在於硅鈹釔礦、磷鈰鑭礦和其他稀土礦中。鈥金屬在空氣中會立即氧化,因此天然鈥與鈥是同意語。鈥在地球上的丰度為1.4mg/kg,各元素中排第56位。鈥礦主要分佈中國、美國、巴西、印度、斯里蘭卡和澳大利亞,總儲量估算為400,000噸。

危害


氧化鈥不是太危險,但反覆過量接觸會引起肉芽腫瘤和血紅蛋白血症。氧化鈥具有低口服毒性、皮膚毒性和吸入毒性,無刺激性。口服半數致死量大於1g每千克體重。