Mágikus ritkaföldfém elem: Diszprosium

Dysprosium,szimbólum Dy és atomszám 66. Ez aritkaföldfém elemfémes fényű. A diszpróziumot soha nem találták egyetlen anyagként a természetben, bár számos ásványi anyagban, például ittrium-foszfátban létezik.
dy
A kéregben a diszprózium mennyisége 6 ppm, ami alacsonyabb, mint a kéregben

ittriumnehéz ritkaföldfém elemekben. Viszonylag bőséges nehéznek számít

ritkaföldfém elem, és jó forrásalapot biztosít az alkalmazásához.

A diszprózium természetes állapotában hét izotópból áll, amelyek közül a legelterjedtebb a 164 Dy.

A diszproziumot eredetileg Paul Achilleck de Bospoland fedezte fel 1886-ban, de csak az ioncserélő technológia kifejlesztése, az 1950-es években sikerült teljesen izolálnia. A diszpróziumnak viszonylag kevés alkalmazása van, mivel nem helyettesíthető más kémiai elemekkel.

Az oldható diszpróziumsók enyhe toxicitásúak, míg az oldhatatlan sók nem mérgezőek.

A történelem felfedezése

dy fém

Felfedezte: L. Boisbaudran, francia

1886-ban fedezték fel Franciaországban

Miután Mossander elválterbiumföld ésterbium1842-ben a földet ittriumföldből, sok kémikus spektrális elemzés segítségével azonosította és meghatározta, hogy ezek nem egy elem tiszta oxidjai, ami arra ösztönözte a vegyészeket, hogy folytassák szétválasztásukat. Hét évvel a holmium szétválása után, 1886-ban, Bouvabadrand kettéosztotta, és megtartotta a holmiumot, a másik neve dysprosium, a Dy elemi szimbólummal. Ez a szó a görög dysprositos szóból származik, és azt jelenti, hogy „nehezen beszerezhető”. A diszprózium és más ritkaföldfém-elemek felfedezésével a ritkaföldfém-elemek felfedezésének harmadik szakaszának másik fele befejeződött.

Elektron konfiguráció

QQ截图20230823163217

Elektronikus elrendezés:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10

izotóp

Természetes állapotában a diszprózium hét izotópból áll: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy és 164Dy. Ezek mind stabilnak tekinthetők, a 156Dy-es bomlás ellenére, amelynek felezési ideje meghaladja az 1 * 1018 évet. A természetben előforduló izotópok közül a 164Dy a legnagyobb mennyiségben előforduló 28%-kal, ezt követi a 162Dy 26%-kal. A legkevésbé elegendő a 156Dy, 0,06%. 29 radioaktív izotópot is szintetizáltak, 138-tól 173-ig terjedő atomtömegűek. A legstabilabb a 154Dy, amelynek felezési ideje körülbelül 3106 év, ezt követi a 159Dy 144,4 napos felezési idővel. A leginstabilabb a 138 Dy, amelynek felezési ideje 200 milliszekundum. A 154Dy-t elsősorban az alfa-bomlás, míg a 152Dy-t és a 159Dy-bomlást elsősorban az elektronbefogás okozza.

Fém

A Disprosium fémes fényű és fényes ezüst fényű. Meglehetősen puha és szikramentesen megmunkálható, ha elkerüljük a túlmelegedést. A diszprózium fizikai tulajdonságait még kis mennyiségű szennyeződés is befolyásolja. A diszprózium és a holmium rendelkezik a legnagyobb mágneses szilárdsággal, különösen alacsony hőmérsékleten. Egy egyszerű diszprózium-ferromágnes 85 K (-188,2 C) alatti és 85 K (-188,2 C) feletti hőmérsékleten spirális antiferromágneses állapotba kerül, ahol az összes atom egy adott pillanatban párhuzamos az alsó réteggel, és rögzített szögben néz szembe a szomszédos rétegekkel. . Ez a szokatlan antiferromágnesesség 179 K (-94 C) hőmérsékleten rendezetlen (paramágneses) állapotba alakul át.

Alkalmazás:

(1) A neodímium vas-bór állandó mágnesek adalékaként körülbelül 2-3% diszpróziumot adva az ilyen típusú mágnesekhez javíthatja a koercitivitását. Korábban nem volt nagy a kereslet a diszprózium iránt, de a neodímium vasbór mágnesek iránti kereslet növekedésével szükséges adalékanyaggá vált, 95-99,9% körüli minőséggel, és a kereslet is rohamosan növekszik.

(2) A diszproziumot a foszforok aktivátoraként használják, a háromértékű diszproziumot pedig ígéretes aktiváló ion egy emissziós központú háromszínű lumineszcens anyagokhoz. Főleg két emissziós sávból áll, az egyik a sárga, a másik a kék emisszió. A diszproziummal adalékolt lumineszcens anyagok használhatók háromszínű foszforként.

(3) A diszprózium szükséges fém alapanyag a terfenol nagyméretű magnetostrikciós ötvözet előállításához, amely precíz mechanikai mozgásokat tesz lehetővé.

(4)Disprosium fém nagy rögzítési sebességgel és olvasási érzékenységgel rendelkező magneto-optikai tárolóanyagként használható.

640

(5) A diszprózium lámpák előállításához a diszprózium lámpákban használt munkaanyag a diszprózium-jodid. Ennek a lámpának olyan előnyei vannak, mint a nagy fényerő, a jó szín, a magas színhőmérséklet, a kis méret és a stabil ív. Fényforrásként használták filmekhez, nyomtatáshoz és egyéb világítási alkalmazásokhoz.

640 (1)

(6) A diszprózium elem nagy neutronbefogási keresztmetszete miatt az atomenergia-iparban neutronspektrumok mérésére vagy neutronelnyelőként használják.

(7) A Dy3Al5O12 mágneses hűtéshez mágneses munkaanyagként is használható. A tudomány és a technológia fejlődésével a diszprózium alkalmazási területei folyamatosan bővülnek és bővülnek.

(8) A diszpróziumvegyületből álló nanoszálak nagy szilárdságúak és nagy felületűek, ezért felhasználhatók más anyagok megerősítésére vagy katalizátorként. A DyBr3 és NaF vizes oldatának 450 bar nyomáson 17 órán át 450 °C-ra való melegítése diszprózium-fluorid rostokat eredményezhet. Ez az anyag különféle vizes oldatokban több mint 100 órán keresztül megmarad anélkül, hogy 400 °C-ot meghaladó hőmérsékleten feloldódna vagy aggregálna.

(9) A hőszigetelő demagnetizáló hűtőszekrények bizonyos paramágneses diszprózium-só kristályokat használnak, beleértve a diszprózium-gallium-gránátot (DGG), a diszprózium-alumínium-gránátot (DAG) és a diszprózium-vas-gránátot (DyIG).

(10) A diszprózium-kadmium-oxid csoport elemvegyületei infravörös sugárforrások, amelyek kémiai reakciók vizsgálatára használhatók. A diszprózium és vegyületei erős mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek, így hasznosak adattároló eszközökben, például merevlemezeken.

(11) A neodímium vas-bór mágnesek neodímium része helyettesíthető diszpróziummal a koercitiv növelése és a mágnesek hőállóságának javítása érdekében. Olyan alkalmazásokban használják, amelyek nagy teljesítményigényűek, például elektromos járművek hajtómotorjaiban. Az ilyen típusú mágnest használó autók járművenként akár 100 gramm diszpróziumot is tartalmazhatnak. A Toyota évi 2 millió járműre becsült értékesítése szerint hamarosan kimeríti a világ diszprózium-készletét. A diszpróziummal helyettesített mágnesek is nagy korrózióállósággal rendelkeznek.

 

(12) A diszpróziumvegyületek katalizátorként használhatók az olajfinomításban és a vegyiparban. Ha egy ferrioxid-ammónia szintézis-katalizátorhoz szerkezeti promotorként diszpróziumot adunk, akkor a katalizátor katalitikus aktivitása és hőállósága javítható. A diszprózium-oxid használható nagyfrekvenciás dielektromos kerámia komponens anyagként, Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02 szerkezettel, amely dielektromos rezonátorokhoz, dielektromos szűrőkhöz, dielektromos diplexerekhez és kommunikációs eszközökhöz használható.


Feladás időpontja: 2023. augusztus 23