22 pro Ho! Ho! Ho! kako to vide kemičari :)

Slijedi nam blagdansko veselje i često ćemo čuti vesele uzvike: „Ho! Ho! Ho!” Iako ih većina ljudi povezuje s dolaskom Djeda Mraza ili Djeda Božićnjaka, kemičar će ovdje prepoznati još nešto…

Kemijski element holmij (simbol Ho) dobio je ime od Holmia, latinskog imena za Stockholm. Otkriven je 1878. godine i jedan je od 15 elemenata sličnih kemijskih svojstava koje često nazivamo i „rijetke zemlje”. Oni su u periodnom sustavu elemenata  između elementa s protonskim brojem 57 (lantana) i elementa s protonskim brojem 71 (lutecija). Naziv “rijetke zemlje” nije sretno odabran jer neki od tih elemenata uopće nisu rijetki. Mnogo je bolji naziv lantanoidi („oni koji nalikuju lantanu”).

Nizovi elemenata koje nazivamo lantanoidi i aktinoidi u periodnom se sustavu najčešće prikazuju izdvojeno iz praktičnog razloga

………………..

Svjetska proizvodnja elementarnog holmija je samo oko 10 tona na godinu. Holmij je jedna od rjeđih „rijetkih zemalja”, ali je ipak u Zemljinoj kori rasprostranjeniji od srebra, kositra i žive, puno „poznatijih” elemenata. Površina elementarnog holmija vrlo brzo oksidira pa se u tom obliku ne koristi, ali njegove slitine imaju zanimljivu i korisnu uporabu.

 

Elementarni holmij i kovanica načinjena od elementarnog holmija

…………….

Holmij postiže sam vrhunac težnji lantanoida. Svi oni imaju neko zanimljivo magnetsko svojstvo, ali holmij ima najvišu vrijednost u jednom osobito važnom svojstvu – magnetskome momentu. To znači da se, kada se holmij smjesti u magnetsko polje, njegovi atomi usklađuju s poljem i koncentriraju ga, približavajući magnetske silnice, čime se na tome mjestu pojačava intenzitet polja. Stavite li na kraj magneta komad slitine koja sadržava holmij, dobit ćete snažniji magnet.

Holmijevi magnetski vrhovi upotrebljavaju se u uređajima za magnetsku rezonanciju (MRI, engl. magnetic resonance imaging), u kojima iznimno snažna magnetska polja pobude atome u tijelu tako da se može izmjeriti njihov nuklearni spin. Ti su magneti toliko snažni da je potrebno poduzeti vrlo stroge mjere opreza kako do njih ne bi dospjeli nikakvi metalni predmeti. Snimanje je neškodljivo, za razliku od pretraga u kojima se koriste rendgenske zrake jer kod MRI-ja ne dolazi do ionizacije tkiva.

 

MR uređaji upotrebljavaju holmijeve magnetske vrhove za koncentriranje magnetskog polja. Snimka kralježnice dobivena magnetskom rezonancijom.

……………..

Zadržimo se na medicinskim uređajima: laseri koji se upotrebljavaju za operacije često su načinjeni od čvrstih materijala dopiranih holmijem. Kao što je slučaj i s drugim elementima “rijetkih zemalja”, nečistoće holmija u staklu i kristalnim materijalima stvaraju središta boja koja mogu pohraniti optičku energiju i osloboditi je u obliku laserskog pulsa. Laser s holmijem radi na valnoj duljini od 2,08 mikrometara, koji nije štetan za oči, a upotrebljava se za različite kirurške zahvate pri kojima se koristi prijenos energije optičkim vlaknima uz dobre mogućnosti rezanja tkiva.

………….

Literatura:  Gray, T.: Elementi ­- slikovno istraživanje svih poznatih elemenata u svemiru, Školska knjiga, Zagreb, 2010. | Emsley, J.: Vodič kroz elemente, Izvori, Zagreb, 2005.

………….

Piše: Goran BUKAN, urednik za kemiju u Školska knjiga , Školska knjiga