物理 [元素周期表] 钬
钬 (Holmium)
基本信息
元素符号: Ho
原子序数: 67
原子量: 164.930
位置: 位于元素周期表第六周期，镧系元素第十一位，属于重稀土元素。
电子构型: [Xe] 4f¹¹ 6s²
原子结构
电子特征: 4f轨道十一个电子，6s轨道满电子。常见氧化态为+3，是钬唯一的稳定氧化态。
4f电子特性: Ho³⁺有10个未配对4f电子（4f¹⁰），是镧系中具有最大磁矩的离子之一。其特征吸收光谱在可见光区有多个尖锐峰（约450nm、540nm、640nm），使钬化合物呈现黄色或黄褐色。
天然同位素: 只有¹⁶⁵Ho一种稳定同位素，是自然界中单同位素的稀土元素之一。
物理性质
外观: 银白色金属，新切面明亮，在空气中缓慢氧化变暗。
密度: 8.80 g/cm³，在镧系中密度较高。
熔点与沸点: 熔点1461°C，沸点2720°C，在镧系中属于高熔点金属。
磁性: 钬在低温下具有铁磁性（居里温度约20K），在较高温度下为顺磁性。钬具有极高的磁矩和磁各向异性，是镧系中磁性最强的元素之一。
机械性能: 质地较软，具有良好的延展性。
颜色特征: 钬的氧化物和盐类因其特征吸收光谱而呈现黄色或黄褐色，是镧系中颜色较鲜明的元素之一。
化学性质
活泼性: 在镧系中属于中等活泼。在空气中缓慢氧化，表面形成氧化膜（Ho₂O₃）。加热时可燃烧生成氧化物。
与水反应: 与冷水缓慢反应，与热水反应加快，生成氢氧化钬和氢气。
酸溶性: 易溶于稀酸（盐酸、硫酸、硝酸），生成黄色的Ho³⁺溶液。
化合物特征: 氧化钬（Ho₂O₃）呈黄色，是钬的重要化合物。氢氧化钬Ho(OH)₃为白色沉淀。氯化钬（HoCl₃）和硝酸钬（Ho(NO₃)₃）易溶于水，溶液呈黄色。氟化钬（HoF₃）难溶于水。
存在与制备
自然丰度: 地壳中丰度约1.4 ppm，在稀土元素中属于中等偏低丰度。
主要矿石: 与镝、铒、铥等共存于离子吸附型稀土矿、磷钇矿等矿石中。我国南方离子吸附型稀土矿是钬的重要来源。
制备方法: 从稀土混合溶液中通过多级溶剂萃取分离→沉淀得草酸钬→煅烧得氧化钬→氯化转化→钙热还原制得金属钬。也可采用熔盐电解法。
安全与环境
低毒性: 钬化合物毒性较低。可溶性盐类（如氯化钬、硝酸钬）对皮肤和眼睛有轻度刺激性。
稀土尘肺: 长期吸入钬粉尘可能引起肺部轻度间质改变，作业场所须控制粉尘浓度。
可燃性: 金属钬粉末在空气中易燃，遇火源可燃烧。加工和储存需注意防尘、防火、防潮。
环境行为: 钬在环境中主要以难溶氧化物、磷酸盐等形式存在，迁移性较低。稀土开采和分离过程需注意废水处理和废渣管理。
激光安全: 钬掺杂激光材料（如Ho:YAG）在医疗和工业中有应用，操作时需注意激光辐射防护，避免直接照射眼睛。