元素家族

钬，元素周期表第67号元素，是稀土元素。

1878年，科学家在研究铌钇矿提取物时，发现了一种未知的发射光谱线，但是还无法说明是一种新的元素。随后多位科学家发现这条新光谱，纷纷宣称找到了一种新元素。与此同时，瑞典化学家克利夫从铒矿中分离出钪，在余留下的含氧化铒残留物中分离出铒，提出在氧化铒中还有额外的未知元素。1879年，克利夫继续从样品中分离出两种氧化物，一种棕色的命名为氧化铥，另一种绿色的命名为氧化钬。

钬是一种银白色金属，质较软，有延展性，在干燥空气中很稳定，高温时很快氧化，在所有金属中拥有最高磁矩，并且在低温下磁导率最高。钬的高磁化率意味着偶尔会被用于高强磁体，不过磁性仅在低温下才表现出来。

钬的化合物有一种光学特性，就是颜色能依光照条件出现显著变化：氧化钬在日光照射时呈现浅黄色，三原色光源下呈现强橘红色。利用氧化钬宽的带隙，人们将其用于制造新型光源镝钬灯。

镝钬灯属金属卤化物灯，是上世纪70年代在高压汞灯基础上发展起来的一种新型光源，也被称为“第三代光源”，特点是灯泡充有各种不同的稀土卤化物。钬灯充入的是钬的碘化物——碘化钬。在电弧区，钬灯可以获得较高的金属原子浓度，从而大大提高辐射效能，具有光效高、放电稳定的特点，光效约为卤钨灯4倍、氙灯2.5倍，因此对推广节能有重要意义。

钬玻璃是一种掺有氧化钬的玻璃，可用于光谱仪校准，透射比值或吸光度值特别容易受温度变化的影响。

掺钬的钇铝石榴石，可发射两微米激光，这种波长对外科手术特别有用。人体组织对两微米激光吸收率高，用钬激光器进行医疗手术时，因为含水的组织只在半毫米以内吸收激光能量，而钬的吸收率正好在这个范围，可提高手术效率和精度。钬激光切割的伤口通常是自烧灼的，能减少出血，使热损伤区域减至更小。在泌尿外科，借助膀胱镜和输尿管软镜，医用钬激光纤细光纤通过尿道、输尿管，直抵膀胱结石、输尿管结石和肾结石部位，然后由医生操纵钬激光将结石击碎。由于钬激光可以是脉冲也可以是连续光且对眼无害，在美国，人们利用钬激光来治疗青光眼，以减少患者手术痛苦。

我国钬激光近两年得到长足的发展，已打破国外产品高价垄断地位，让我们能真正用得起这款高科技产品。未来钬激光的性价比和安全稳定性都会变得更好。

（作者系武汉市第二十中学化学教师、武汉市科学家科普团成员）