Holmium

Holmium

Caractéristiques de l’holmium

Symbole : Ho
Masse atomique : 164,930 33 ± 0,000 02 u
Numéro CAS : 7440-60-0
Configuration électronique : [Xe] 4f¹¹ 6s²
Numéro atomique : 67
Groupe : n. a
Bloc : Bloc f
Famille d’éléments : Lanthanide
Électronégativité : 1,23
Point de fusion : 1 472 °C

L’holmium, élément atomique n°67 de symbole Ho : ses propriétés, ses isotopes, ses origines et ses utilisations.

De numéro atomique 67, l’holmium est l’élément chimique de symbole Ho.

Ce métal appartient au groupe des terres rares et des lanthanides. Ainsi, à température ambiante, il est ductile et malléable. S’il s’oxyde rapidement dans l’air humide, il le fait plus lentement dans l’air sec.

Son appellation découle de Stockholm, en latinisant le toponyme après aphérèse. Le chimiste Per Thodor Cleve y a ses origines. Il est le découvreur de l’élément 67.

Comme beaucoup de terres rares, l’holmium provient de la monazite avec une proportion d’environ 0,05 %.

Propriétés de l’holmium

De tous les éléments, l’holmium est celui qui a le plus élevé des moments magnétiques. Il est de 10,6 µ_B. Il trouve ainsi une application pour concentrer les flux magnétiques.

Cet élément est le plus rarissime des terres rares. Son prix avoisine les 1 000 $/kg.

Isotopes de l’holmium

L’holmium 165 est le seul isotope stable de l’élément 69. L’holmium 163 a la plus longue durée de demi-vie. Elle est de 4 570 ans. L’isomère ^166mHo a une demi-vie d’approximativement 1 200 ans. Les autres isotopes ont tous une période de vie inférieure à deux jours.

Origines de l’holmium

En 1789, Johan Gadolin extrait d’un échantillon d’ytterbite une nouvelle « terre » (ou plutôt un nouvel oxyde), qui sera plus tard nommée « gadolinite ». L’ytterbite a été découvert deux ans plutôt par Carl Axel Arrhenius près d’Ytterby en Suède. En 1797, Anders Gustaf Ekeberg confirme ces travaux et nomme le nouvel oxyde yttria.

Près d’une cinquantaine d’années plus tard, le chimiste Carl Gustav Mosander utilise la cristallisation fractionnée sur l’yttria. De cette expérience, dérivent trois composés. Il garde yttria pour désigner la partie incolore. Il choisit terbia pour nommer la partie jaune et erbia pour la rose.

En 1878, Marc Delafontaine extrait le philippium de la samarskite. Il le nomme ainsi en hommage à son bienfaiteur Philippe Plantamour. Jacques-Louis Soret analyse ensuite les recherches de Delafontaine sur l’yttria. Il identifie alors un quatrième oxyde. Il le nomme temporairement « terre X ».

À Genève, Jean-Charles Galissard de Marignac constate la non-homogénéité de l’erbine. Il en extrait l’ytterbium, un nouvel élément. À Uppsala, le chimiste Per Theodore Cleve concentre ses recherches sur les sels restants de cette séparation. En 1879, il arrive à isoler trois fractions. Après spectrométrie, le premier fragment correspond à l’erbium, mais les deux autres lui sont inconnus. Il choisit « holmium » pour nommer l’un des éléments. Cette nomenclature dérive du nom latin de Stockholm, la ville natale de Cleve. Il appelle l’autre élément « thulium », de l’ancienne désignation de la Scandinavie.

Soret réalise que le spectre de l’holmium est identique à celui de la « terre X ». En 1880, il accepte le nom donné par Cleve. Le phillipium de Delafontaine a aussi été identifié comme holmium impur. Ainsi, les crédits de la découverte de l’élément 67 reviennent aux trois chimistes.

En 1886, Paul Emile Lecoq de Boisbaudran constate que l’holmium de Cleve n’est pas uniforme. Il parvient à en extraire un nouvel élément. Il l’étiquette « dysprosium ». Ce terme vient du grec dysprósitos qui signifie difficile à obtenir. En effet, de Boisbaudran connut une certaine difficulté dans le procédé d’isolement. En 1911, Otto Holmberg produit de l’oxyde d’holmium pur.

Utilisations de l’holmium

Même s’il possède des propriétés magnétiques exceptionnelles, l’holmium a peu d’usages spécifiques.

Les lasers YAG renferment des composés d’holmium. Ils produisent une lumière infrarouge à 2,1 µm et sont notamment utiles en médecine optique.
Les composés comme le HoBa₂Cu₃O₇ servent de supraconducteur à haute température.
International Business Machine ou IBM a réussi à mettre un bit d’information sur un atome d’holmium.
L’élément 67 forme les pièces polaires pour aimants.

L’oxyde d’holmium sert à teinter le verre. Il lui confère une couleur rose typique.

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