酸化ホルミウム(III)

酸化ホルミウム(III)

名前
IUPAC名 酸化ホルミウム(III)
その他の名前 酸化ホルミウム、ホルミア
識別子
CAS番号	12055-62-8 はい
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像 インタラクティブ画像
ケムスパイダー	3441223 はい
ECHA 情報カード	100.031.820
EC番号	235-015-3
パブケム CID	4232365
ユニ	6A1MAM6A4J はい
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ３０８９４７７２
InChI InChI=1S/2Ho.3O はい キー: JYTUFVYWTIKZGR-UHFFFAOYSA-N はい InChI=1/2Ho.3O/rHo2O3/c3-1-5-2-4 キー: JYTUFVYWTIKZGR-VLHOCPAZAL
笑顔 [お][ほ]お[ほ][お] O=[ホ]O[ホ]=O
プロパティ
化学式	ホウ2オ3
モル質量	377.858 グラムモル−1
外観	淡黄色の不透明な粉末。
密度	8.41 g cm −3
融点	2,415 °C (4,379 °F; 2,688 K)
沸点	3,900 °C (7,050 °F; 4,170 K)
バンドギャップ	5.3eV [1]
磁化率（χ）	+88,100·10 −6 cm 3 /モル
屈折率( n D )	1.8 [1]
構造
結晶構造	立方晶系、cI80
空間群	Ia-3、No.206
熱化学
熱容量 ( C )	115.0 ジュール・モル−1 K −1
標準モル エントロピー ( S ⦵ 298 )	158.2 ジュール・モル−1 K −1
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 )	-1880.7 kJ モル−1
危険
GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	警告
危険有害性情報	H319、H410
注意事項	P264、P273、P280、P305+P351+P338、P337+P313、P391、P501
安全データシート（SDS）	外部MSDS
関連化合物
その他の陰イオン	塩化ホルミウム(III)
その他の陽イオン	酸化ジスプロシウム(III) 酸化 エルビウム(III)
関連化合物	ビスマス(III)酸化物 酸化ユーロピウム(III) 酸化 金(III) 酸化 ランタン (III) 酸化ルテチウム( III) 酸化プラセオジム( III) 酸化プロメチウム(III) 酸化 テルビウム(III) 酸化 タリウム(III) 酸化 ツリウム(III)
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。 はい 確認する （何ですか  ？） はいいいえ インフォボックス参照

ホルミウム(III)酸化物、またはホルミウム酸化物は、希土類元素ホルミウムと酸素の化合物で、化学式はHo ₂ O _3です。ジスプロシウム(III)酸化物(Dy ₂ O ₃ )とともに、ホルミウム酸化物は最も強力な常磁性物質として知られています。この酸化物はホルミアとも呼ばれ、エルビアと呼ばれる関連するエルビウム酸化物鉱物の成分として存在します。通常、三価ランタニドの酸化物は自然界に共存しており、これらの成分を分離するには特別な方法が必要です。ホルミウム酸化物は、特殊な色付きガラスの製造に使用されます。ホルミウム酸化物を含むガラスとホルミウム酸化物溶液は、可視スペクトル範囲に一連の鋭い光吸収ピークを示します。そのため、これらは伝統的に分光光度計の便利な較正標準として使用されています。

ホルミウム酸化物は、照明条件によってかなり劇的な色の変化を示します。日光の下では、黄褐色です。三原色光の下では、燃えるようなオレンジがかった赤で、同じ照明の下でのエルビウム酸化物の見え方とほとんど区別がつきません。これは、蛍光体の鋭い発光バンドに関係しています。^[2]ホルミウム酸化物は5.3 eV の広いバンドギャップ^{[1]を持つため、無色に見えるはずです。黄色は、豊富な格子欠陥 (酸素空孔など) に由来し、Ho 3+}イオンでの内部遷移に関係しています。^[2]

酸化ホルミウムは立方晶系ですが、かなり複雑なビクスバイト構造をしており、単位格子あたりの原子数が多く、格子定数は 1.06 nm と大きいです。この構造は、Tb ₂ O ₃、 Dy ₂ O ₃、 Er ₂ O ₃、 Tm ₂ O ₃、 Yb ₂ O ₃、 Lu ₂ O _{3などの重希土類元素の酸化物に特徴的です。Ho 2} O ₃の熱膨張係数も 7.4 ×10 ⁻⁶ /°Cと比較的大きいです。^[3]

酸化ホルミウムを塩化水素または塩化アンモニウムで処理すると、対応する塩化ホルミウムが得られる。^[4]

Ho ₂ O ₃ + 6 NH ₄ Cl → 2 HoCl ₃ + 6 NH ₃ + 3 H ₂ O

酸化ホルミウム(III)は高温で硫化水素と反応して硫化ホルミウム(III)を形成することもできる。 ^[5]

ホルミウム（Holmia、ストックホルムのラテン語名）は、1878年にマルク・デラフォンテーヌとジャック＝ルイ・ソレによって発見されました。彼らは、当時は未知の元素（彼らはそれを「元素X」と呼びました）の異常な分光吸収帯に気づきました。 ^{[6] [7]}その後1878年に、ペル・テオドール・クレーベは、エルビウム土（酸化エルビウム）の研究中に独立してこの元素を発見しました。^{[8] [9]}

カール・グスタフ・モザンダーが開発した方法を使用して、クレーブはまずエルビアから既知の汚染物質をすべて除去しました。その結果、茶色と緑色の2つの新しい物質が生まれました。彼は茶色の物質をホルミア（クレーブの故郷ストックホルムのラテン語名にちなんで）、緑色の物質をツリアと名付けました。後にホルミアはホルミウム酸化物、ツリアはツリウム酸化物であることが判明しました。^[10]

ホルミウムは空気中で容易に酸化されるため、自然界にホルミウムが存在するということは、ホルミアが存在するということと同義です。酸化ホルミウムは、ガドリン石、モナザイト、その他の希土類鉱物に微量に存在します。

酸化ホルミウムの一般的な抽出プロセスは、次のように簡略化できます。鉱物混合物を粉砕して粉砕します。モナザイトは、その磁性のため、電磁分離を繰り返すことで分離できます。分離後、熱濃硫酸で処理して、いくつかの希土類元素の水溶性硫酸塩を生成します。酸性濾液は水酸化ナトリウムで部分的に中和され、 pH 3～4になります。トリウムは水酸化物として溶液から沈殿し、除去されます。その後、溶液をシュウ酸アンモニウムで処理して、希土類元素を不溶性のシュウ酸塩に変換します。シュウ酸塩はアニーリングによって酸化物に変換されます。酸化物は、主成分の1つであるセリウムを除外した硝酸に溶解します。セリウムの酸化物はHNO ₃に不溶です。

希土類元素からホルミウム酸化物を最も効率的に分離する方法はイオン交換です。このプロセスでは、希土類イオンは、樹脂中に存在する水素、アンモニウム、または銅イオンとの交換によって適切なイオン交換樹脂に吸着されます。その後、希土類イオンは、クエン酸アンモニウムやニトリロ三酢酸などの適切な錯化剤によって選択的に洗い流されます。^[4]

酸化ホルミウムは、キュービックジルコニアやガラスに使用される着色剤の1つで、黄色や赤色に着色します。^[11]酸化ホルミウムを含むガラスや酸化ホルミウム溶液（通常は過塩素酸溶液）は、200～900 nmのスペクトル範囲で鋭い光吸収ピークを示します。そのため、分光光度計の較正標準として使用され^{[12] [13]}、市販されています。^[14]他の希土類元素の酸化物のほとんどと同様に、酸化ホルミウムは特殊触媒、蛍光体、レーザー材料として使用されます。ホルミウムレーザーは、パルスまたは連続モードで約2.08マイクロメートルの波長で動作します。このレーザーは目に安全で、医療、ライダー、風速測定、大気監視に使用されます。 ^[15]

ホルミウム(III)酸化物は、他の多くの化合物と比較するとそれほど危険ではありませんが、繰り返し過剰に曝露すると肉芽腫やヘモグロビン血症を引き起こす可能性があります。経口、経皮、吸入毒性は低く、刺激性もありません。急性経口半数致死量（LD50 _）は、体重1キログラムあたり1g以上です。^[16]