Holmium Ho

Entdeckung

1878 bemerkten Marc Delafontaine und Jacques-Louis Soret in Genf unerklärliche Absorptionsbanden im Spektrum der Erbinerde und bezeichneten die unbekannte Quelle als „Element X“.

Ein Jahr später, 1879, trennte Per Teodor Cleve in Uppsala die Erbinerde chemisch in ein braunes und ein grünes Oxid. Das braune nannte er Holmiumerde, das grüne Thuliumerde. Die Entdeckung des Holmiums wird daher meist dem Genfer Paar und Cleve gemeinsam zugeschrieben. Auch Cleves Holmiumerde war nicht rein: 1886 gewann Lecoq de Boisbaudran daraus Dysprosium.

Herkunft des Namens

Der Name kommt von Holmia, dem lateinischen Namen für Stockholm, Cleves Heimatstadt.

Wichtigste Verwendungen

• Chirurgische Laser: Holmiumdotierte YAG-Laser senden Infrarotlicht bei etwa 2,1 Mikrometern aus, das von Wasser stark absorbiert wird; der Strahl schneidet und verödet Gewebe daher mit geringer Eindringtiefe. Sie werden häufig zur Lithotripsie von Harnsteinen und für Prostataoperationen eingesetzt.
• Magnetische Polschuhe: Weil Holmium eine sehr hohe Sättigungsmagnetisierung hat, wird es genutzt, um den magnetischen Fluss in Geräten zu bündeln, die extrem starke statische Felder erzeugen.
• Wellenlängenstandards: Holmiumoxid-Glas und -Lösungen haben scharfe, gut charakterisierte Absorptionsmaxima und dienen zur Kalibrierung von Spektralphotometern.
• Färben: Es färbt Glas und kubisches Zirkonia gelb oder rötlich.

Isotope

Natürliches Holmium besteht vollständig aus stabilem Holmium-165. Radioaktives Holmium-166 (Halbwertszeit etwa 27 Stunden) sendet Betateilchen aus und ist zudem in der MRT sichtbar; es wird daher in Mikrokügelchen für die Radioembolisation von Lebertumoren verwendet. Das langlebige Isomer Holmium-166m mit einer Halbwertszeit von rund 1.200 Jahren dient als Kalibrierquelle für Gammaspektrometer.

Im Alltag

Wenn ein Urologe einen Nierenstein mit dem Laser zertrümmert, ist es gut möglich, dass es ein Holmiumlaser ist. 2017 berichteten Forscher, dass sie ein Bit magnetischer Information auf einem einzelnen, auf einer Oberfläche sitzenden Holmiumatom geschrieben und ausgelesen hatten – eine eindrucksvolle Demonstration von Datenspeicherung im atomaren Maßstab. Holmium hat keine bekannte biologische Funktion und gilt als wenig giftig.