هلمیم

واحدهای SI & STP استفاده شده مگر آن که ذکر شده باشد. هلمیم عنصر شیمیایی است که با نشان Ho و عدد اتمی 67 در جدول تناوبی وجود دارد. هلمیم در گروه لانتانیدها قرار داشته و عنصری فلزی، تا حدودی نرم و چکش خوارو به رنگ سفید خاکستری است. هلمیم درهوای خشک و در دمای اطاق، عنصری پایدار می باشد. این فلز خاکی کمیاب در کانی های مونازیت و گادولینیت وجود دارد.

خصوصیات قابل توجه

هلمیم، عنصر فلزی خاکی سه ظرفیتی است که در بین تمامی عناصر طبیعی، دارای بیشترین گشتاور مغناطیسی (B6/10) بوده و خصوصیات مغناطیسی غیر عادی دیگری نیز دارد. در صورت ترکیب با ایتریم، ترکیباتی به شدت مغناطیسی تولید می کند.

هلمیم عنصری نسبتاً نرم و چکش خوار است که در هوای خشک و در فشار و دمای معمولی، تا حدودی پایدار و در برابر فرسایش مقاوم است اما در هوای مرطوب و در دمای زیاد به سرعت اکسیده می شود (اکسیدی به رنگ زرد کم رنگ تولید می کند). هلیم در حالت خالص خود دارای درخشش نقره ای رنگ فلزی می باشد.

کاربردها

به خاطر خصوصیات مغناطیسی که هلمیم دارد اگر آن را به عنوان یک قطب مغناطیسی در آهن رباهای بسیار قوی قرار دهیم قوی ترین میدان های مغناطیسی مصنوعی ساخته می شود. (متمرکز کننده شار مغناطیسی هم نامیده می شود). چون این عنصر می تواند نوترون های fission-bred اتمی را جذب کند از آن در میله های کنترل اتمی نیز استفاده می شود. سایر کاربردهای تجاری این عنصر عبارتند از:

• از گشتاور مغناطیسی بالای آن در لیزرهای ح الت جامد ایتریم- آهن گارنت (YIG ) و ایتریم لانتانیم فلوری د (YLF) که در تجهیزات مایکروویو به کار می رود استفاده می شود( که به ترتیب در محیط های مختلف پزشکی و دندان پزشکی کاربرد دارد).

• از اکسید هلمیم برای زرد کردن رنگ شیشه استفاده می شود.

موارد استفاده دیگری هم برای این عنصر شناخته شده است.

تاریخچه

هلمیم (از واژه لاتین Holmia به معنی استکهلم) در سال 1878 ت وسط Marc Delafontaine و Jacques Louis Soret کشف شد. آن ها نوارهای جذب طیف نمایی خاص این عنصر را که در آن زمان ناشناخته بود شناسایی کردند و آن را عنصر X نامیدند. بعد از آن ها Per Theodor Cleve در سال 1878 مستقلاً و هنگامی که مشغول کار بر روی erbia خاکی (اکسید اربیم) بود این عنصر را کشف کرد.

Cleve با بهره گیری از روشی که Carl Gustaf Mosander ابداع کرده بود ابتدا تمامی ناخالصی های شناخته شده را از erbia خارج نمود. نتیجه این کار دو ماده معدنی جدید یکی قهوه ای و دیگری سبز بود. او ماده قهوه ای را holmia ( برگرفته از نام زادگاه Cleve استکهلم) و ماده سبز رنگ را thulia نام گذاری کرد. بعداً مشخص شد Holmia اکسید هلمیم و thulia اکسید تالیم هستند.

پیدایش

هلمیم مانند تمامی عناصر خاکی کمیاب به صورت آزاد در طبیعت وجود ندارد بلکه به صورت ترکیب با عناصر دیگر در کانی های گادولینیت و مونازیت و سایر کانی های خاکی کمیاب یافت می شود. هلمیم را به صورت تجاری با روش جا به جائی یونی از شن مونازیت جدا می کنند( 05/0% هلمیم) اما هنوز هم جداسازی آن از سایر کانی های خاکی کمیاب دشوار است.

این عنصر با روش کاهش کلرید و فلورید آن بوسیله کلسیم فلزی تهیه شده است. مقدار موجود آن در پوسته زمین 3/1 میلی گرم در هر کیلو برآورد شده است.

هشدارها

به نظر می رسد هلمیم مانند سایر فلزات خاکی کمیاب از میزان سمی بودن کمی برخوردار باشد. این عنصر فاقد هرگونه نقش بیولوژیکی در انسان است اما امکان فعال نمودن متابولیسم را دارد.