| Symbool | Ho |
|---|---|
| Atoomnummer | 67 |
| Atoommassa | 164,93 u |
| Categorie | Lanthanide |
| Groep | — (f-blok) |
| Periode | 6 |
| Blok | f-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 1474 °C |
| Kookpunt | 2700 °C |
| Dichtheid | 8,80 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Xe] 4f11 6s2 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 29, 8, 2 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,23 |
| Oxidatiegetallen | +3 |
| Ontdekt | 1878 door Marc Delafontaine, Jacques-Louis Soret en Per Teodor Cleve |
| Engelse naam | Holmium |
Eigenschappen van holmium
Holmium is een glanzend, zilverwit metaal dat goed te vervormen is en in droge lucht bij kamertemperatuur traag oxideert. In vochtige lucht en bij hogere temperatuur ontstaat geelachtig holmium(III)oxide. Met water reageert het langzaam onder vorming van waterstof. In vrijwel al zijn verbindingen heeft holmium het oxidatiegetal +3. Opvallend is dat holmiumverbindingen van kleur kunnen verschillen afhankelijk van het licht: holmiumoxide ziet er in daglicht geelbruin uit en onder tl-licht roze. Magnetisch is holmium uitzonderlijk: het atoom heeft een magnetisch moment van ongeveer 10,6 Bohr-magnetonen, en onder −253 °C is het metaal ferromagnetisch. Natuurlijk holmium bestaat volledig uit één stabiele isotoop, holmium-165. Holmiumoxide heeft zulke scherpe absorptielijnen dat het als ijkstandaard voor spectrofotometers wordt gebruikt. Holmium wordt verder samen met yttrium in magnetische materialen en in speciale granaatkristallen gebruikt.
Naam. Holmium is vernoemd naar Holmia, de Latijnse naam van Stockholm, de geboortestad van mede-ontdekker Per Teodor Cleve.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Holmium staat in periode 6 van het periodiek systeem, in het f-blok.
Een neutraal atoom heeft 67 protonen in de kern en 67 elektronen, verdeeld over 6 schillen: 2, 8, 18, 29, 8, 2. Het periodenummer (6) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: Dysprosium (Dy, 66); rechts/erna: Erbium (Er, 68).
De andere lanthaniden: Lanthaan, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium.
Voorkomen
Holmium is met ongeveer 1,3 milligram per kilogram aardkorst een zeldzaam lanthanide. Het komt voor in monaziet en gadoliniet, en wordt net als dysprosium vooral uit Chinese ionadsorptieklei gewonnen. Na ionenwisseling of oplosmiddelextractie wordt holmiumfluoride gereduceerd met calcium tot metaal. De jaarlijkse wereldproductie is klein, in de orde van tientallen tonnen holmiumoxide. Voor de holmiumlaser en voor medische toepassingen is slechts een kleine hoeveelheid nodig, maar die moet wel zeer zuiver zijn. Het radioactieve holmium-166 wordt gemaakt door holmium-165 in een kernreactor met neutronen te bestralen.
Toepassingen
- In holmium-YAG-lasers (golflengte 2,1 micrometer) wordt holmium gebruikt om nierstenen te vergruizen, weefsel te verwijderen en de prostaat te behandelen.
- Poolschoenen van holmium bundelen het magneetveld in de sterkste supergeleidende magneten.
- Holmiumoxide dient als kleurstof in glas en zirkonia-sieraden, die er geel tot roze door worden.
- Holmiumoxide-oplossingen en -glas zijn ijkstandaarden voor optische spectrometers.
- Radioactief holmium-166 wordt ingezet bij radio-embolisatie van levertumoren, onder meer in het UMC Utrecht ontwikkeld.
Veelgestelde vragen
Wat is een holmiumlaser?
Een holmiumlaser gebruikt een kristal van yttrium-aluminium-granaat met holmium als actieve stof. Hij zendt infrarood licht uit dat sterk door water wordt geabsorbeerd. Daardoor kan de laser nauwkeurig weefsel snijden of nierstenen vergruizen, terwijl de omliggende weefsels weinig schade oplopen.
Waarom is holmium zo magnetisch?
Holmium heeft elf elektronen in de 4f-schil, waarvan er veel ongepaard zijn en hun magnetische momenten in dezelfde richting zetten. Daarbij komt een flinke bijdrage van de baanbeweging van de elektronen. Zo krijgt elk atoom het hoogste magnetische moment van alle natuurlijke elementen.