67 Ho Olmio 164.93
Lantanoide f-block Period 6

Olmio

Ho · Element 67

The element with the strongest magnetic moment of any naturally occurring atom.

STATO A 20°C solido
MASSA ATOMICA 164.93 u
ELECTRON CONFIGURATION [Xe] 4f¹¹ 6s²

Struttura

L'atomo di olmio

Non è un diagramma di punti su anelli, ma un campionamento Monte Carlo della densità di probabilità effettiva |ψ|² per ogni sottolivello occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il viola indicano segni opposti della funzione d'onda, rendendo possibile il legame.

Nuvola orbitale

Valori misurati

Scheda delle proprietà

Ogni barra mostra dove si colloca olmio tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.

Fisico

Densità 8.79 g/cm³ 55%
Punto di Fusione 1734 K 72%
Punto di Ebollizione 2993 K 59%
Calore specifico 0.165 J/g·K
Conduttività Termica 16.2 W/m·K 40%

Atomico

Raggio Atomico 176 pm 60%
Raggio covalente 192 pm
Raggio di van der Waals 216 pm

Elettronico

Elettronegatività 1.23 24%
energia di ionizzazione 580.8 kJ/mol 26%
Affinità Elettronica

Presenza

Abbondanza nella crosta 1.3 mg/kg 53%

Identità

SimboloHo
Numero atomico67
Massa atomica164.9303 u
CategoriaLantanoide
Bloccof
Struttura cristallinaimpaccato esagonale
Stati di ossidazione+3
Scoperto1879
Scoperto daSoret & Delafontaine

Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati da ~ sono predetti anziché misurati.

Dimensioni, in scala

How big is an olmio atom?

Radius 176 pm — that is 0.176 nm, so about 2841 million of them side by side would span a millimetre.

Intervallo termico

Solid, liquid, gas — and when

Olmio is liquid over a 1259 K window, from 1734 K to 2993 K.

Dove si trova

Posizione nella tavola

Olmio sits in the lanthanide series, printed below the main grid.

OTHER LANTANOIDI

All lantanoidi

La storia

Che cos'è olmio e come lo abbiamo scoperto

The element with the strongest magnetic moment of any naturally occurring atom.

The discovery of olmio

🔬 Una scoperta di precisione svizzera

Scoperto da: Per Teodor Cleve a Uppsala, Svezia (1878)

Scoperto anche da: Marc Delafontaine e Jacques-Louis Soret a Ginevra, Svizzera (1878)

Nome derivato da: Holmia, il nome latino di Stoccolma, Svezia

🧪 Un'importante scoperta parallela

La scoperta dell'olmio rappresenta un caso straordinario di risultato scientifico simultaneo. Nel 1878, due gruppi di ricerca indipendenti ai lati opposti dell'Europa identificarono lo stesso nuovo elemento usando approcci analitici diversi, dimostrando la riproducibilità e il rigore della chimica analitica del XIX secolo.

Per Teodor Cleve, che lavorava all'Università di Uppsala in Svezia, studiava l'ossido di terre rare "erbia" quando notò anomalie spettroscopiche che suggerivano la presenza di elementi sconosciuti. Usando tecniche sistematiche di cristallizzazione frazionata, Cleve separò l'erbia in tre componenti, identificando nel processo sia l'olmio sia il tulio.

🇨🇭 Il legame svizzero

Contemporaneamente, Marc Delafontaine e Jacques-Louis Soret, all'Università di Ginevra, conducevano studi spettroscopici indipendenti sui minerali delle terre rare. Le loro apparecchiature spettroscopiche più avanzate rivelarono righe di assorbimento caratteristiche che non corrispondevano ad alcun elemento noto.

L'analisi spettroscopica del gruppo svizzero fornì una conferma cruciale del lavoro di separazione chimica di Cleve. Le loro prove combinate convinsero la comunità scientifica internazionale che l'olmio fosse effettivamente un elemento distinto.

⚗️ Controversia sul nome

Inizialmente, i due gruppi proposero nomi diversi per l'elemento scoperto. Cleve suggerì "holmium" in riferimento a Stoccolma (Holmia in latino), mentre il gruppo svizzero preferiva "spectrium", basandosi sul metodo di scoperta spettroscopico. La comunità scientifica adottò infine la nomenclatura di Cleve.

🔬 Sfide della purificazione

I composti puri di olmio non furono ottenuti fino al 1911, quando l'ossido di olmio fu finalmente separato da tutte le altre impurità delle terre rare. L'olmio metallico non fu isolato fino al 1934, usando la riduzione del fluoruro di olmio con il calcio.

🏆 Impatto scientifico

La scoperta dell'olmio ampliò la comprensione della chimica delle terre rare e dimostrò l'efficacia della combinazione tra separazione chimica e analisi spettroscopica. Questo approccio collaborativo divenne la metodologia standard per la scoperta di ulteriori elementi delle terre rare.

🔬 Riconoscimento moderno

Oggi, le proprietà magnetiche uniche dell'olmio, sconosciute ai suoi scopritori del XIX secolo, lo hanno reso indispensabile per le procedure mediche avanzate e la ricerca scientifica. L'elemento che un tempo era soltanto una curiosità scientifica oggi salva quotidianamente vite umane grazie alle procedure mediche con laser all'olmio.

Applicazioni

A cosa serve olmio

La meraviglia magnetica

L'olmio possiede il momento magnetico più elevato di qualsiasi elemento presente in natura, il che lo rende assolutamente indispensabile per le applicazioni che richiedono proprietà magnetiche estreme. Questo straordinario elemento delle terre rare svolge un ruolo fondamentale nelle procedure mediche avanzate, nella ricerca scientifica e nelle tecnologie all'avanguardia che dipendono da un controllo magnetico preciso.

🏥 Laser medicali rivoluzionari

I laser all'olmio:YAG (granato di ittrio e alluminio) hanno trasformato la medicina moderna, in particolare l'urologia, l'ortopedia e la dermatologia. Questi laser specializzati emettono a una lunghezza d'onda di 2.1 micrometri, perfettamente assorbita dall'acqua e dai tessuti molli, consentendo tagli estremamente precisi con danni collaterali minimi. I laser all'olmio possono frammentare i calcoli renali, rimuovere i tumori ed eseguire delicate procedure artroscopiche con una precisione senza precedenti.

⚛️ Sistemi di controllo dei reattori nucleari

Le eccezionali proprietà di assorbimento dei neutroni dell'olmio lo rendono prezioso per le applicazioni di controllo dei reattori nucleari. Le barre di controllo all'olmio e i monitor del flusso neutronico aiutano a regolare le reazioni nucleari con estrema precisione. Le proprietà nucleari uniche dell'elemento consentono il funzionamento sicuro dei reattori e il rilevamento accurato dei neutroni negli impianti di ricerca e di produzione energetica.

🧲 Magneti a campo ultraelevato

I laboratori di ricerca utilizzano l'olmio in magneti permanenti ed elettromagneti specializzati, dove sono richiesti i campi magnetici più elevati possibili. I materiali magnetici a base di olmio consentono ricerche innovative nella fisica della materia condensata, nella scienza dei materiali e negli esperimenti di fisica delle particelle fondamentali.

📡 Tecnologia avanzata delle guide d'onda

I sistemi in fibra ottica drogati con olmio svolgono un ruolo fondamentale nelle telecomunicazioni e nella tecnologia laser. Queste fibre specializzate possono generare luce laser a lunghezze d'onda specifiche, essenziali per le comunicazioni ottiche a lunga distanza e per le applicazioni di spettroscopia di precisione.

🔬 Standard di calibrazione scientifica

Il vetro all'ossido di olmio funge da standard di calibrazione della lunghezza d'onda per gli spettrofotometri UV-visibili in tutto il mondo. I suoi picchi di assorbimento caratteristici forniscono punti di riferimento precisi per gli strumenti analitici, garantendo l'accuratezza nel controllo qualità farmaceutico, nell'analisi ambientale e nelle prove sui materiali.

🎯 Produzione di precisione

Le proprietà magnetiche dell'olmio consentono sistemi di posizionamento ultraprecisi e cuscinetti magnetici nelle apparecchiature di produzione specializzate. Queste applicazioni richiedono la stabilità magnetica estrema che solo l'olmio può fornire.

🌟 Applicazioni specializzate

  • 🏥 Procedure mediche: laser all'olmio per la rimozione dei calcoli renali, l'ablazione dei tumori e la chirurgia artroscopica
  • 🔬 Standard di laboratorio: calibrazione degli spettrofotometri e riferimenti per la chimica analitica
  • ⚛️ Tecnologia nucleare: barre di controllo e sistemi di rilevamento dei neutroni
  • 🧲 Magneti per la ricerca: magneti specializzati per la ricerca in fisica e i sistemi di risonanza magnetica
  • 📊 Strumenti analitici: standard di lunghezza d'onda per la spettroscopia UV-visibile
  • 🌐 Telecomunicazioni: amplificatori in fibra ottica e sistemi laser

💎 Leader del mercato di nicchia

Sebbene le applicazioni dell'olmio siano altamente specializzate, rappresentano funzioni fondamentali in industrie dal valore di miliardi di dollari. I soli sistemi laser medicali rappresentano un mercato globale da $4 miliardi, con i laser all'olmio che raggiungono prezzi elevati grazie alle loro caratteristiche prestazionali superiori.

📈 Settori in crescita

La domanda di olmio è trainata dall'invecchiamento della popolazione, che richiede un numero maggiore di procedure mediche, dall'espansione dei programmi di energia nucleare e dalle infrastrutture avanzate per le telecomunicazioni. La crescita del mercato raggiunge in media l'8-12% annuo nei principali settori applicativi.

🔬 Frontiere della ricerca

Tra le applicazioni emergenti figurano i componenti per il calcolo quantistico, i sistemi di refrigerazione magnetica e gli agenti di contrasto avanzati per l'imaging medicale. Le proprietà magnetiche uniche dell'olmio continuano ad aprire nuove possibilità tecnologiche.

Da dove proviene

Presenza in natura

1.3 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 53% of elements

🌍 Distribuzione rara ma diffusa

L'olmio è presente nella crosta terrestre a una concentrazione media di 1.3 parti per milione, risultando così più abbondante dell'argento, ma comunque estremamente raro. Nonostante la sua relativa scarsità, l'olmio si trova in quantità-traccia nella maggior parte dei giacimenti di minerali delle terre rare in tutto il mondo.

🏔️ Principali fonti minerali

  • Monazite: minerale di fosfato di torio presente nei depositi di sabbia delle spiagge (0.05% Ho₂O₃)
  • Bastnäsite: carbonato di terre rare presente nei complessi carbonatitici
  • Xenotime: minerale di fosfato di ittrio ricco di terre rare pesanti
  • Argille ad adsorbimento ionico: depositi della Cina meridionale con un contenuto elevato di Ho

🌏 Fonti della produzione globale

Cina (85% della produzione): la miniera di Bayan Obo nella Mongolia Interna e i depositi di argille ad adsorbimento ionico della Cina meridionale forniscono la maggior parte dell'olmio commerciale. I produttori cinesi hanno sviluppato tecniche di separazione specializzate, ottimizzate per il recupero delle terre rare pesanti.

Australia: il progetto di terre rare di Mount Weld produce olmio come sottoprodotto della lavorazione di concentrati misti di terre rare.

Stati Uniti: la miniera di Mountain Pass in California contiene bastnäsite con olmio, sebbene le operazioni attuali siano concentrate sul recupero delle terre rare leggere.

⚒️ Processo di estrazione

La separazione dell'olmio richiede sofisticati processi a più fasi a causa della sua somiglianza chimica con gli altri lantanoidi. La cromatografia a scambio ionico, usando specifici agenti chelanti, può separare l'olmio dagli elementi vicini erbio e disprosio. Per ottenere la purezza del 99.9% richiesta dalle applicazioni mediche e scientifiche, la purificazione completa può richiedere 50-100 fasi di separazione.

🌊 Depositi marini

I noduli delle profondità marine e i sedimenti del fondale contengono concentrazioni significative di olmio, in particolare nei depositi dell'Oceano Pacifico. Queste fonti non convenzionali potrebbero diventare importanti quando le riserve terrestri inizieranno a esaurirsi.

♻️ Recupero e riciclaggio

Il riciclaggio dell'olmio proveniente da apparecchiature mediche e strumenti di laboratorio a fine vita sta diventando sempre più importante. Processi di recupero specializzati possono ricavare olmio ad alta purezza dai componenti laser e dai dispositivi ottici, sebbene gli attuali tassi di riciclaggio rimangano minimi.

🔬 Sfide analitiche

L'analisi accurata dell'olmio richiede tecniche avanzate come la spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS), a causa delle interferenze spettrali degli altri lantanoidi. Una quantificazione precisa è essenziale per il controllo qualità nelle applicazioni ad alto valore.

Manipolazione

Sicurezza

⚠️ Sicurezza in laboratorio e in ambito medico

🟡 Profilo di pericolo da basso a moderato

L'olmio e i suoi composti presentano rischi di tossicità relativamente bassi, ma richiedono adeguate misure di sicurezza in laboratorio. I materiali di grado medicale a base di olmio richiedono i più elevati standard di purezza e manipolazione.

🥽 Misure protettive standard

  • Protezione degli occhi: occhiali di sicurezza obbligatori per tutte le operazioni di manipolazione
  • Protezione delle vie respiratorie: maschera antipolvere quando si lavora con composti in polvere
  • Protezione delle mani: guanti resistenti alle sostanze chimiche per la manipolazione diretta
  • Protezione dell'abbigliamento: camice da laboratorio e scarpe chiuse

⚗️ Pericoli specifici

Sicurezza laser: i laser all'olmio:YAG emettono radiazioni invisibili di 2.1 μm, che richiedono una protezione specializzata degli occhi e procedure di accesso controllato. I protocolli di sicurezza per laser di classe 4 sono obbligatori.

Controllo delle polveri: la polvere di ossido di olmio può causare una lieve irritazione delle vie respiratorie. Mantenere una buona ventilazione ed evitare di creare polvere aerodispersa.

🏥 Sicurezza nelle applicazioni mediche

I composti di olmio di grado medicale devono soddisfare gli standard USP (United States Pharmacopeia) di purezza e sterilità. La manipolazione richiede procedure di camera bianca di grado farmaceutico e il controllo della contaminazione.

🚨 Procedure di emergenza

  • Contatto con gli occhi: sciacquare con acqua pulita per 15 minuti e sottoporsi a una valutazione medica
  • Contatto con la pelle: lavare accuratamente con acqua e sapone
  • Inalazione: portarsi all'aria aperta e monitorare la comparsa di sintomi respiratori
  • Esposizione al laser: rivolgersi immediatamente a un medico in caso di sospetta esposizione degli occhi

🗄️ Protocolli di conservazione

Conservare i composti di olmio in contenitori ermeticamente chiusi, lontano dall'umidità e da materiali incompatibili. I materiali di grado medicale richiedono condizioni controllate di temperatura e umidità per mantenere la sterilità.

♻️ Gestione dei rifiuti

Raccogliere separatamente i rifiuti contenenti olmio per un possibile riciclaggio, dato il suo alto valore e le sue applicazioni specializzate. I rifiuti medicali richiedono procedure di smaltimento dei materiali a rischio biologico indipendentemente dal contenuto di olmio.

📊 Monitoraggio dell'esposizione

Limiti di esposizione sul luogo di lavoro: 5 mg/m³ come media ponderata nel tempo su 8 ore per i composti di olmio. Si raccomanda il monitoraggio regolare dell'aria negli impianti di produzione.

Risposte rapide

Olmio: domande frequenti

What is Olmio?

Olmio (symbol Ho) is element 67 on the periodic table, a lantanoide in period 6. The element with the strongest magnetic moment of any naturally occurring atom. At room temperature it is a solid.

What is the electron configuration of Olmio?

Olmio's ground-state electron configuration is [Xe] 4f¹¹ 6s², giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 29, 8, 2 electrons respectively.

What are the melting and boiling points of Olmio?

Olmio melts at 1734 K (1460.9 °C) and boils at 2993 K (2719.9 °C).

What is the atomic mass of Olmio?

The standard atomic weight of Olmio is 164.93 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is Olmio?

Olmio has a density of 8.79 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of olmio is about 8.8× heavier.

What is the electronegativity of Olmio?

Olmio has a Pauling electronegativity of 1.23. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.

Who discovered Olmio, and when?

Olmio was discovered in 1879 by Soret & Delafontaine. It is named after latin Holmia, Stockholm.

How common is Olmio on Earth?

Olmio makes up about 1.3 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.