Magiczny element ziemi rzadkiej: dysprosium

Dysproz,symbol dy i atomowa liczba 66. To jestElement ziem rzadkichz metalicznym połyskiem. Dysprostum nigdy nie było stwierdzone jako pojedyncza substancja w naturze, chociaż istnieje w różnych minerałach, takich jak fosforan itrium.

Obfitość dyspropii w skórce wynosi 6ppm, która jest niższa niż w obfitości

itrW ciężkich elementach ziem rzadkich. Jest uważany za stosunkowo obfity ciężki

Element Ziemi Rzorowej i stanowi dobre podstawy zasobów dla jego zastosowania.

Dysprosium w stanie naturalnym składa się z siedmiu izotopów, przy czym najliczniejsza jest 164 Dy.

Dysprostum został początkowo odkryty przez Paula Achillecka de Bospoland w 1886 r., Ale dopiero w opracowaniu technologii wymiany jonowej w latach 50. XX wieku był całkowicie izolowany. Dysprostium ma stosunkowo niewiele zastosowań, ponieważ nie można go zastąpić innymi pierwiastkami chemicznymi.

Rozpuszczalne sole dyspropowe mają niewielką toksyczność, podczas gdy sole nierozpuszczalne są uważane za nietoksyczne.

Odkrywanie historii

Odkryty przez: L. Boisbaudran, francuski

Odkryte w 1886 roku we Francji

Po rozdzieleniu MossandraerbZiemia iterbZiemi z Ziemi itrium w 1842 r. Wielu chemików stosowało analizę spektralną do zidentyfikowania i ustalenia, że ​​nie były to czyste tlenki pierwiastka, które zachęciły chemików do dalszego oddzielenia. Siedem lat po oddzieleniu Holmu w 1886 r. Bouvabadrand podzielił go na pół, a zatrzymał Holmu, drugi o nazwie dysprostium, z elementarnym symbolem. To słowo pochodzi od greckiego słowa dysprositos i oznacza „trudne do uzyskania”. Wraz z odkryciem dyspropii i innych elementów rzadkich ziem rzadkich zakończono drugą połowę trzeciego etapu odkrycia elementu ziem rzadkich.

Konfiguracja elektronów

Układ elektroniczny:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F10

izotop

W swoim naturalnym stanie dysprosium składa się z siedmiu izotopów: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163DY i 164DY. Wszystkie są uważane za stabilne, pomimo 156Dy rozpadu z okresem półtrwania trwającym ponad 1 * 1018 lat. Spośród naturalnie występujących izotopów 164DY jest najliczniejszy na 28%, a następnie 162Dy na poziomie 26%. Najmniej wystarczający to 156Dy, 0,06%. Zsyntetyzowano również 29 izotopów radioaktywnych, od 138 do 173, pod względem masy atomowej. Najbardziej stabilny jest 154Dy z półtrwaniem około 3106 lat, a następnie 159, z okresem półtrwania wynoszącym 144,4 dni. Najbardziej niestabilne to 138 Dy z półtrwaniem 200 milisekund. 154DY jest spowodowane głównie rozkładem alfa, a rozkład 152DY i 159DY są głównie spowodowane przechwytywaniem elektronów.

Metal

Dysprostium ma metaliczny połysk i jasny srebrny połysk. Jest dość miękki i może być obrabiany bez iskrzenia, jeśli uniknie się przegrzania. Na fizyczne właściwości dyspropii wpływa nawet niewielka ilość zanieczyszczeń. Dysprosium i Holmium mają najwyższą wytrzymałość magnetyczną, szczególnie w niskich temperaturach. Prosty ferromagnet dyspropowy staje się spiralnym stanem przeciwdestromagnetycznym w temperaturach poniżej 85 K (-188,2 c) i powyżej 85 K (-188,2 c), gdzie wszystkie atomy są równoległe do dolnej warstwy w określonym momencie i są przylegające do stałego kąta. Ten niezwykły antyferromagnetyzm przekształca się w nieuporządkowany (paramagnetyczny) stan przy 179 K (-94 C).

Aplikacja:

(1) Jako dodatek do stałych magnesów boru żelaza neodymu, dodanie do tego rodzaju magnesu około 2-3% może poprawić jego przymus. W przeszłości zapotrzebowanie na dysprosium nie było wysokie, ale wraz ze wzrostem zapotrzebowania na magnesy boru żelaza neodymu stał się niezbędnym elementem addytywnym, o stopniu około 95-99,9%, a popyt również gwałtownie rośnie.

(2) Dysprostium stosuje się jako aktywator do fosforów, a trójwartościowy dysprostum jest obiecującym jonem aktywującym dla trikolorowych materiałów luminescencyjnych w jednym centrum emisji. Składa się głównie z dwóch pasm emisji, jeden to żółta emisja, a druga to niebieska emisja. Zaburzone materiały luminescencyjne domieszkowane dysprozyjnie mogą być stosowane jako fosfor TRICOLOR.

(3) Dysprostium jest niezbędnym metalem surowcem do przygotowania dużego stopu magnetostryckiego tefenolu, który może umożliwić osiągnięcie precyzyjnych ruchów mechanicznych.

(4)Dysprostium metal Może być używany jako materiał magazynowy magnetooptyczny o wysokiej prędkości rejestrowania i czułość odczytu.

(5) W celu przygotowania lamp dyspropowych substancja robocza stosowana w lampach dyspropowych jest jodek dysprozy. Ten rodzaj lampy ma zalety, takie jak wysoka jasność, dobry kolor, wysoka temperatura kolorów, mały rozmiar i stabilny łuk. Został użyty jako źródło oświetlenia filmów, drukowania i innych aplikacji oświetleniowych.

(6) Ze względu na duży obszar przekroju wychwytywania neutronów pierwiastka dysprozu jest on stosowany w przemyśle energii atomowej do pomiaru widm neutronowych lub jako absorbera neutronowego.

(7) DY3AL5O12 może być również stosowany jako magnetyczna substancja robocza do chłodzenia magnetycznego. Wraz z rozwojem nauki i technologii pola aplikacji dysprostium będą nadal rozwijać się i rozszerzyć.

(8) Nanowłóknniki związane z dyspropami mają wysoką wytrzymałość i powierzchnię, dzięki czemu można je wykorzystać do wzmocnienia innych materiałów lub jako katalizatorów. Podgrzewanie wodnego roztworu DYBR3 i NAF przy ciśnieniu 450 barów przez 17 godzin do 450 ° C może wytwarzać włókna fluorkowe dysprozu. Materiał ten może pozostać w różnych roztworach wodnych przez ponad 100 godzin bez rozpuszczania lub agregacji w temperaturach przekraczających 400 ° C

(9) Domagnetyzacja izagnetyzacji izagnetyzacji termicznej wykorzystują pewne paramagnetyczne kryształy soli z dysprozy, w tym granat z dyspropii galu (DGG), granatu z aluminium z dysprozu (DAG) i granatu żelaza z dyspropami (DYIG).

(10) Związki grupy grupy tlenku kadmu dysprozu to źródła promieniowania w podczerwieni, które można wykorzystać do badania reakcji chemicznych. Dysprostum i jego związki mają silne właściwości magnetyczne, co czyni je przydatnymi w urządzeniach do przechowywania danych, takich jak dyski twarde.

(11) Część neodymu neodymowego magnesów boru żelaza można zastąpić dysprostium, aby zwiększyć przymus i poprawić odporność na ciepło magnesów. Jest stosowany w aplikacjach o wysokiej wydajności, takich jak silniki napędowe pojazdów elektrycznych. Samochody używające tego typu magnesu mogą zawierać do 100 gramów dyspropii na pojazd. Według szacowanej rocznej sprzedaży Toyoty w wysokości 2 milionów pojazdów, wkrótce wyczerpuje globalną dostawę dysprostium metalu. Magnesy zastąpione dysprostium mają również wysoką odporność na korozję.

(12) Związki dysprozy mogą być stosowane jako katalizatory w branżach rafinacyjnych i chemicznych. Jeśli dodaje się dysprozy jako promotor strukturalny w katalizatorze syntezy amoniaku ferrioksydu, można poprawić aktywność katalityczną i odporność na ciepło katalizatora. Tlenek dysprozu może być stosowany jako materiał ceramiczny dielektryczny o wysokiej częstotliwości, ze strukturą MG0-BA0-DY0N-TI02, który można zastosować w rezonatorach dielektrycznych, filtrach dielektrycznych, dielektrycznych urządzeniach do komunikacji.