Holmium – Eigenschaften, Gewinnung und industrielle Anwendungen

Einleitung

Holmium zählt zu den Lanthaniden und ist ein Metall der Seltenen Erden mit der Ordnungszahl 67. Aufgrund seiner besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften findet es zahlreiche Anwendungen in der Industrie, Forschung und Medizintechnik. In diesem Beitrag werden die wichtigsten Merkmale, die Herstellung und die relevanten Einsatzgebiete von Holmium vorgestellt.

Eigenschaften von Holmium

Physikalische Merkmale

• Ordnungszahl: 67
• Atommasse: 164,93 g/mol
• Dichte: 8,8 g/cm³
• Schmelzpunkt: 1.474 °C
• Siedepunkt: 2.700 °C
• Kristallstruktur: Hexagonal dicht gepackt
• Elektronenkonfiguration: [Xe] 4f¹¹ 6s²

Holmium weist eine auffällige gelb-silberne Farbe auf und ist im Vergleich zu anderen Lanthaniden besonders magnetisch. Diese Eigenschaft macht es für verschiedene technische Anwendungen interessant.

Chemische Eigenschaften

Das Element liegt in Verbindungen fast ausschließlich in der Oxidationsstufe +3 vor. Holmium ist gegenüber Wasser stabil, reagiert jedoch mit Säuren und bildet dabei leicht lösliche Salze. Die hohe Stabilität der Oxidationsstufe +3 sorgt für eine zuverlässige chemische Beständigkeit in unterschiedlichen Prozessen.

Herstellung und Aufbereitung

Holmium wird hauptsächlich aus den Mineralien Monazit und Bastnasit gewonnen. Die Gewinnung erfolgt in mehreren Schritten:

• Erzaufbereitung: Mechanische Trennung und Aufkonzentration der Seltenen Erden
• Chemische Separation: Lösungsmittelextraktion oder Ionenaustausch zur Isolierung von Holmium
• Reduktion: Metallothermische Reduktion zur Erzeugung von elementarem Holmium
• Reinigung: Aufarbeitung zu hochreinen Produkten

Diese Verfahren ermöglichen die Herstellung von Holmium in unterschiedlichen Reinheitsgraden, wie sie im technischen, wissenschaftlichen und medizinischen Bereich benötigt werden.

Anwendungsgebiete von Holmium

• Medizinische Laser: Holmiumlaser kommen in der Urologie und Chirurgie zum Einsatz, zum Beispiel für schonende Gewebezertrennung und Steinzertrümmerung.
• Magnetische Werkstoffe: Aufgrund seines hohen magnetischen Moments wird Holmium in speziellen Magneten für Datenspeicherung und Sensorik verwendet.
• Kerntechnik: Holmium eignet sich als Neutronenabsorber und wird in Steuerstäben von Kernreaktoren eingesetzt.
• Optische Anwendungen: Das Element dient als Bestandteil von Filtergläsern und Kalibrierungsstandards für Spektralanalysen.

Weitere Informationen zu den Eigenschaften und Einsatzbereichen finden Sie auf unserer Übersichtsseite Holmium.

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FAQ zu Holmium

Welche besonderen Eigenschaften hat Holmium?

Holmium besitzt ein sehr hohes magnetisches Moment und spezifische optische Spektrallinien, die es für Hightech-Anwendungen interessant machen.

Wie wird Holmium typischerweise verarbeitet?

Nach der Gewinnung aus Seltenerdenerzen erfolgt die Reinigung und Formgebung, zum Beispiel als Stäbe, Pulver oder Legierungszusatz.

In welchen Industrien wird Holmium bevorzugt eingesetzt?

Typische Einsatzbereiche sind die Medizintechnik, Kerntechnik, Elektronik und optische Messtechnik.