হোলিয়াম: ইতিহাস, বৈশিষ্ট্য, রাসায়নিক কাঠামো এবং ব্যবহার - রসায়ন - 2025

Holmium চ ব্লক পর্যায় সারণি, নির্দিষ্টভাবে lanthanides সময়কালের একাত্মতার একটি ধাতব উপাদান। এটি এর্বিয়াম, ইটরিয়াম, ডিসপ্রোসিয়াম এবং ইটারবিয়ামের সাথে একত্রে বিরল পৃথিবীর সদস্য। এগুলি সমস্ত খনিজ (জেনোটাইম বা গ্যাডোলিনেট) এর একটি সিরিজ তৈরি করে যা প্রচলিত রাসায়নিক পদ্ধতি দ্বারা পৃথক করা কঠিন।

এর রাসায়নিক প্রতীক হো, এটির একটি পারমাণবিক সংখ্যা 67 67, এবং এর প্রতিবেশী ডিসপ্রোজিয়াম (D ₆₆ ডিজি) এবং এরবিয়াম (Er ₆₈ এআর) এর চেয়ে কম পরিমাণে রয়েছে । এরপরে বলা হয় যে এটি ওডো-হারকিন্স বিধি মেনে চলে। হোলিয়াম এমন বিরল ধাতুগুলির মধ্যে একটি যা প্রায় কেউই জানেন না বা এর অস্তিত্ব সম্পর্কে সন্দেহ করে; এমনকি রসায়নবিদদের মধ্যে এটি খুব কমই উল্লেখ করা হয়।

ধাতব হোলিয়ামের আল্ট্রাপিউর নমুনা। উত্স: রাসায়নিক উপাদানগুলির হাই-রেস চিত্রসমূহ

ওষুধের ক্ষেত্রে, হোলমিয়াম প্রোস্টেট রোগের বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য সার্জারিতে এর লেজার ব্যবহারের জন্য পরিচিত। এটি অস্বাভাবিক চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যের কারণে বৈদ্যুতিন চৌম্বক এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির প্রতিশ্রুতিবদ্ধ উপাদানকেও উপস্থাপন করে।

তুচ্ছ হোলিয়ামিয়াম যৌগিক, হো ³⁺ এর আলোর উপর নির্ভর করে এমন একটি রঙ প্রদর্শন করার বৈশিষ্ট্য রয়েছে যার সাথে তারা বিকিরণ হয়। যদি এটি ফ্লুরোসেন্ট হয় তবে এই যৌগগুলির রঙ হলুদ থেকে গোলাপী হয়ে যায়। একইভাবে, এটির সমাধানগুলির সাথে এটি ঘটে।

ইতিহাস

হোলিয়ামের আবিষ্কারটির কারণ দুটি সুইস রসায়নবিদ, মার্ক ডেলাফন্টেইন এবং জ্যাক-লুই সরেটকে দেওয়া হয়েছে, যিনি 1878 সালে জেনেভাতে বিরল পৃথিবীর খনিজ বিশ্লেষণ করার সময় এটি বর্ণনামূলকভাবে সনাক্ত করেছিলেন। তারা এটিকে উপাদান এল বলে অভিহিত করে

এর এক বছর পরে, 1879 সালে সুইডিশ রসায়নবিদ পার টিওডর ক্লিভ ইরবিয়া, এরবিয়াম অক্সাইড (এর ₂ ও ₃) থেকে শুরু করে হোলিয়াম অক্সাইড আলাদা করতে সক্ষম হন । অন্যান্য অশুচি দ্বারা দূষিত এই অক্সাইডটি একটি বাদামী বর্ণ দেখিয়েছিল, যার নাম দিয়েছিল 'হলিমিয়া', যার অর্থ লাতিনের স্টকহোম।

এছাড়াও, ক্লিভ আরও একটি সবুজ উপাদান পেয়েছিলেন: 'থুলিয়া', যা থুলিয়াম অক্সাইড। এই আবিষ্কারের সাথে সমস্যাটি হ'ল তিন রসায়নবিদদের মধ্যে কেউই হোলিয়াম অক্সাইডের যথেষ্ট পরিমাণে বিশুদ্ধ নমুনা অর্জন করতে সক্ষম হননি, কারণ এটি অন্য ল্যান্থানাইড ধাতু ডিসপ্রোজিয়ামের পরমাণু দ্বারা দূষিত ছিল।

১৮৮86 সাল পর্যন্ত পরিশ্রমী ফরাসী রসায়নবিদ পল লেকোক ডি বোইসবাউদ্রান ভগ্নাংশের বৃষ্টিপাতের দ্বারা পৃথকভাবে হলমিয়াম অক্সাইডকে আলাদা করেছিলেন। পরবর্তীতে এই অক্সাইডটি হোলমিয়াম লবণ উত্পাদন করার জন্য রাসায়নিক প্রতিক্রিয়ার শিকার হয়, যা 1911 সালে সুইডিশ রসায়নবিদ অটো হলবার্গ দ্বারা হ্রাস পেয়েছিল; এবং এইভাবে ধাতব হোলিয়ামের প্রথম নমুনা উপস্থিত হয়েছিল।

যাইহোক, বর্তমানে হলমিয়াম আয়নগুলি, হো ³⁺ প্রচলিত প্রতিক্রিয়াগুলির পরিবর্তে আয়ন এক্সচেঞ্জ ক্রোমাটোগ্রাফি দ্বারা উত্তোলন করা হয়।

হলিয়ামিয়াম বৈশিষ্ট্য

শারীরিক চেহারা

রৌপ্য, নরম, নমনীয় এবং তাত্পর্যপূর্ণ ধাতু।

পারমাণবিক সংখ্যা

67 (₆₇ হো)

পেষক ভর

164.93 গ্রাম / মোল

গলনাঙ্ক

1461 ºC

স্ফুটনাঙ্ক

2600.C

ঘনত্ব

ঘরের তাপমাত্রায়: 8.79 গ্রাম / সেন্টিমিটার ³

এটি যখন গলে বা গলে যায়: 8.34 গ্রাম / সেমি ^{3 3}

ফিউশন গরম

17 কেজে / মোল

বাষ্পীভবনের উত্তাপ

251 কেজে / মোল

মোলার তাপ ক্ষমতা

27.15 জে / (মোল কে)

তড়িৎ

পলিং স্কেলে 1.23

আয়নীকরণ শক্তি

প্রথম: 581.0 কেজে / মল (হো ⁺ বায়বীয়)

দ্বিতীয়: 1140 কেজে / মল (হো ²⁺ বায়বীয়)

তৃতীয়: 2204 কেজে / মল (হো ³⁺ বায়বীয়)

তাপ পরিবাহিতা

16.2 ডব্লিউ / (এম কে)

বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা

814 nΩ মি

জারণ সংখ্যা

নিম্নলিখিত সংখ্যার সাথে বা জারণের সাথে হলমিয়াম তার যৌগগুলিতে উপস্থিত থাকতে পারে: 0, +1 (হো ⁺), +২ (হো ²⁺) এবং +3 (হো ³⁺)। তাদের মধ্যে, +3 এখন পর্যন্ত সবচেয়ে সাধারণ এবং স্থিতিশীল। অতএব, হোলিয়ামিয়াম একটি তুচ্ছ ধাতু, যৌগিক গঠন (আয়নিক বা আংশিক আয়নিক) যেখানে এটি হো ³⁺ আয়ন হিসাবে অংশ নিয়েছে ।

উদাহরণস্বরূপ, নিম্নলিখিত যৌগগুলিতে, হোলমিয়ামের একটি জারণ সংখ্যা রয়েছে +3: হো ₂ ও ₃ (হো ₂ ³⁺ ও ₃ ^2-), হো (ওএইচ) ₃, হোআই ₃ (হো ³⁺ আই ₃ ^-) এবং হো ₂ (এসও ₄) ₃ ।

হো ³⁺ এবং এর বৈদ্যুতিন রূপান্তরগুলি এই ধাতুর যৌগগুলির জন্য বাদামী-হলুদ বর্ণের জন্য দায়ী। যাইহোক, এগুলি ফ্লুরোসেন্ট আলোর সাথে বিকিরণ করা হয়, তখন তারা গোলাপী হয়। একই তাদের সমাধানের জন্য যায়।

সমস্থানিক

হোলিয়াম একক স্থিতিশীল আইসোটোপ হিসাবে প্রকৃতিতে ঘটে: ¹⁶⁵ হ (100% প্রাচুর্য)। তবে, দীর্ঘ অর্ধ-জীবন সহ মানবসৃষ্ট-নির্মিত রেডিওসোটোপ রয়েছে। তাদের মধ্যে আমাদের রয়েছে:

- ¹⁶³ হো (টি _1/2 = 4570 বছর)

- ¹⁶⁴ হো (টি _1/2 = 29 মিনিট)

- ¹⁶⁶ হো (টি _1/2 = 26,763 ঘন্টা)

- ¹⁶⁷ হো (টি _1/2 = 3.1 ঘন্টা)

চৌম্বকীয় ক্রম এবং মুহূর্ত

হলিয়াম একটি প্যারাম্যাগনেটিক ধাতু, তবে এটি 19 কে তাপমাত্রায় ফেরোম্যাগনেটিক হয়ে উঠতে পারে, এটি খুব শক্তিশালী চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। এটি সমস্ত রাসায়নিক উপাদানগুলির মধ্যে বৃহত্তম চৌম্বকীয় মুহূর্ত (10.6 μ _বি) পাশাপাশি একটি অস্বাভাবিক চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা দ্বারাও চিহ্নিত করা হয় ।

রিঅ্যাকটিবিটি

হলিয়াম এমন একটি ধাতু যা সাধারণ পরিস্থিতিতে খুব দ্রুত মরিচা পড়ে না, তাই এটির চকচকে ক্ষতি হতে সময় লাগে। তবে, যখন একটি হালকা দিয়ে উত্তপ্ত করা হয়, তখন এটি অক্সাইড স্তর গঠনের কারণে, হলুদ বর্ণের হয়ে যায়:

4 হো + 3 হে ₂ → 2 হো ₂ ও ₃

পাতলা বা ঘন ঘন অ্যাসিডগুলির সাথে তাদের নিজস্ব লবণের (নাইট্রেটস, সালফেটস ইত্যাদি) উত্পাদন করে Re তবে এবং আশ্চর্যজনকভাবে, এটি হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিডের সাথে প্রতিক্রিয়া করে না, যেহেতু HoF ₃ এর একটি স্তর এটি তার ক্ষয় থেকে রক্ষা করে।

হলিয়ামিয়াম সকল হ্যালোজেনগুলির সাথে তাদের নিজ নিজ হ্যালাইডগুলি তৈরি করতে প্রতিক্রিয়া জানায় (হোফ ₃, হওসিএল ₃, হোবিআর ₃ এবং হোআই ₃)।

রাসায়নিক গঠন

হলিয়ামিয়াম একটি কমপ্যাক্ট ষড়ভুজ কাঠামো, এইচসিপি (ষড়ভুজ ঘনিষ্ঠ-প্যাকড) মধ্যে স্ফটিকযুক্ত। তাত্ত্বিকভাবে, হো পরমাণুগুলি তাদের বৈদ্যুতিন কনফিগারেশন অনুযায়ী তাদের 4f অরবিটালের ইলেক্ট্রন দ্বারা গঠিত ধাতব বন্ডকে সম্মানজনক ধন্যবাদ হিসাবে রাখে:

4f ¹¹ 6s ²

এই জাতীয় মিথস্ক্রিয়া, পাশাপাশি এর ইলেক্ট্রনগুলির শক্তির ব্যবস্থা, হোলিয়ামের শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি সংজ্ঞায়িত করে। এই ধাতবটির জন্য অন্য কোনও এলোট্রোপ বা পলিমার্ফ জানা নেই, এমনকি উচ্চ চাপের মধ্যেও নয়।

অ্যাপ্লিকেশন

পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া

হলিয়ামিয়াম পরমাণু একটি ভাল নিউট্রন শোষণকারী, যার কারণে এটি পারমাণবিক বিক্রিয়াগুলির বিকাশ নিয়ন্ত্রণ করতে সহায়তা করে।

বর্ণালিবীক্ষণ যন্ত্র

হলমিয়াম অক্সাইড দ্রবণগুলি বর্ণালি বর্ণমালার ক্যালিব্রেট করার জন্য ব্যবহৃত হয়, কারণ তাদের শোষণ বর্ণালীটি প্রায়শই সর্বদা স্থির থাকে, এতে থাকা ত্রুটিগুলি নির্বিশেষে। এটি হোলমিয়াম পরমাণুর সাথে যুক্ত খুব চরিত্রগত তীক্ষ্ণ ব্যান্ডগুলি দেখায়, এবং এর যৌগগুলির সাথে নয়।

ছোপানো

হলিয়ামিয়াম পরমাণুগুলি গ্লাস এবং কৃত্রিম কিউবিক জিরকোনিয়া রত্নগুলিতে লাল বর্ণ সরবরাহ করতে সক্ষম।

চুম্বক

অত্যন্ত নিম্ন তাপমাত্রায় (30 কে বা তারও কম), হোলমিয়াম আকর্ষণীয় চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে, যা শক্তিশালী বৈদ্যুতিন চৌম্বক তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে এটি ফলাফলের চৌম্বকীয় ক্ষেত্রকে কেন্দ্রীভূত করতে সহায়তা করে।

এই জাতীয় চৌম্বকীয় পদার্থগুলি পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণনের জন্য উদ্দিষ্ট; হার্ড ড্রাইভের বিকাশের জন্য, পেটাবাইট বা টেরাবাইটের ক্রম অনুসারে স্মৃতিগুলি; এবং সম্ভবত কোয়ান্টাম কম্পিউটার উত্পাদন জন্য।

হলিয়ামিয়াম লেজার

একটি ইটরিয়াম-অ্যালুমিনিয়াম গারনেট (ইয়াজি) ক্রিস্টাল 2 µm তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ বিকিরণ নির্গত করতে হলমিয়াম পরমাণু দিয়ে ডোপ করা যেতে পারে; এটি হল, আমাদের একটি হলিয়ামিয়াম লেজার রয়েছে। এটির জন্য ধন্যবাদ, টিউমার টিস্যু রক্তপাতের কারণ ছাড়াই সঠিকভাবে কাটা যেতে পারে, যেহেতু সরবরাহ করা শক্তি তত্ক্ষণাত ক্ষতগুলিকে শান্ত করে দেয়।

এই লেজারটি বারবার প্রস্টেট এবং ডেন্টাল সার্জারিতে ব্যবহৃত হয়, পাশাপাশি ক্যান্সার কোষ এবং কিডনিতে পাথর দূর করতেও ব্যবহৃত হয়।

তথ্যসূত্র

1. শিহর ও অ্যাটকিনস (2008)। অজৈব রসায়ন। (চতুর্থ সংস্করণ)। ম্যাক গ্রু হিল
2. উইকিপিডিয়া। (2019)। Holmium। পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে
3. রয়্যাল সোসাইটি অফ কেমিস্ট্রি। (2020)। পর্যায় সারণি: হলিয়ামিয়াম। উদ্ধার: আরএসসি.আর.
4. ডাঃ স্টুয়ার্ট ড। (2020)। হলমিয়াম উপাদান উপাদান / রসায়ন। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: কেমিকুল.কম
5. স্টিভ গাগনন (SF)। এলিমেন্ট হলমিয়াম। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: education.jlab.org
6. এনসাইক্লোপিডিয়া ব্রিটানিকার সম্পাদকগণ। (এপ্রিল 03, 2019) Holmium। এনসাইক্লোপিডিয়া ব্রিটানিকা। উদ্ধার করা হয়েছে: ব্রিটানিকা ডটকম থেকে
7. জুডি লিন মোহন রোজব্রুক। (2020)। Holmium। উদ্ধার করা থেকে: utoledo.edu