Diszprózium,Dy szimbólum és 66 rendszám. Ez egyritkaföldfém elemfémes csillogással. A diszpróziumot soha nem találták meg önálló anyagként a természetben, bár különféle ásványokban, például ittrium-foszfátban létezik.
A diszprózium mennyisége a kéregben 6 ppm, ami alacsonyabb, mint a
ittriumnehéz ritkaföldfémekben. Viszonylag gyakori nehézfémnek tekintik
ritkaföldfém, és jó erőforrás-alapot biztosít alkalmazásához.
A diszprózium természetes állapotában hét izotópból áll, amelyek közül a leggyakoribb a 164 Dy.
A diszpróziumot először Paul Achilleck de Bospoland fedezte fel 1886-ban, de csak az ioncserélő technológia kifejlesztésével, az 1950-es években sikerült teljesen izolálni. A diszpróziumnak viszonylag kevés alkalmazása van, mivel más kémiai elemekkel nem helyettesíthető.
Az oldható diszpróziumsók enyhe toxicitást mutatnak, míg az oldhatatlan sókat nem mérgezőnek tekintik.
A történelem felfedezése
Felfedező: L. Boisbaudran, francia
1886-ban fedezték fel Franciaországban
Miután Mossander elválterbiumföld ésterbiumMiután 1842-ben szétválasztották az ittriumföldet az ittriumföldtől, sok vegyész spektrális analízist alkalmazott annak azonosítására és megállapítására, hogy ezek nem egy elem tiszta oxidjai, ami arra ösztönözte a vegyészeket, hogy folytassák az elválasztást. Hét évvel a holmium elválasztása után, 1886-ban, Bouvabadrand kettéosztotta, és megtartotta a holmiumot, a másikat diszpróziumnak nevezte el, Dy elemi szimbólummal. Ez a szó a görög diszproszitosz szóból származik, és azt jelenti, hogy „nehéz beszerezni”. A diszprózium és más ritkaföldfémek felfedezésével a ritkaföldfémek felfedezésének harmadik szakaszának másik fele befejeződött.
Elektronkonfiguráció
Elektronikus elrendezés:
1p2 2p2 2p6 3p2 3p6 4p2 3d10 4p6 5p2 4d10 5p6 6p2 4f10
izotóp
Természetes állapotában a diszprózium hét izotópból áll: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy és 164Dy. Ezek mindegyike stabilnak tekinthető, annak ellenére, hogy 156Dy bomlás közben felezési ideje meghaladja az 1 * 1018 évet. A természetesen előforduló izotópok közül a 164Dy a leggyakoribb 28%-kal, ezt követi a 162Dy 26%-kal. A legkevésbé elegendő a 156Dy, 0,06%-kal. 29 radioaktív izotópot is szintetizáltak, amelyek atomtömege 138 és 173 között van. A legstabilabb a 154Dy, felezési ideje körülbelül 3106 év, ezt követi a 159Dy, felezési ideje 144,4 nap. A leginstabilabb a 138Dy, amelynek felezési ideje 200 milliszekundum. A 154Dy bomlását főként alfa-bomlás okozza, míg a 152Dy és a 159Dy bomlását főként elektronbefogás okozza.
Fém
A diszprózium fémes csillogással és fényes ezüst csillogással rendelkezik. Meglehetősen puha, és szikraképződés nélkül megmunkálható, ha elkerüljük a túlmelegedést. A diszprózium fizikai tulajdonságait már kis mennyiségű szennyeződés is befolyásolja. A diszprózium és a holmium rendelkezik a legnagyobb mágneses erősséggel, 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 minden atom párhuzamos az alsó réteggel egy adott pillanatban, és rögzített szögben néz a szomszédos rétegekkel. Ez a szokatlan antiferromágnesesség 179 K (-94 C) hőmérsékleten rendezetlen (paramágneses) állapotba alakul.
Alkalmazás:
(1) Neodímium-vas-bór permanens mágnesek adalékanyagaként körülbelül 2-3% diszprózium hozzáadása az ilyen típusú mágnesekhez javíthatja a koercitivitását. A múltban a diszprózium iránti kereslet nem volt nagy, de a neodímium-vas-bór mágnesek iránti növekvő kereslettel szükséges adalékanyaggá vált, körülbelül 95-99,9%-os tisztasággal, és a kereslet is gyorsan növekszik.
(2) A diszpróziumot foszforok aktivátoraként használják, és a háromértékű diszprózium ígéretes aktiváló ion az egyemissziós centrumú háromszínű lumineszcens anyagokhoz. Főként két emissziós sávból áll, az egyik sárga, a másik kék emisszió. A diszpróziummal adalékolt lumineszcens anyagok háromszínű foszforként használhatók.
(3) A diszprózium szükséges fém alapanyag a nagy magnetostrikciós terfenol ötvözet előállításához, amely lehetővé teszi a precíz mechanikai mozgások elérését.
(4)Diszprózium fém Magnetooptikai tárolóanyagként használható, nagy felvételi sebességgel és olvasási érzékenységgel.
(5) A diszpróziumlámpák előállításához a diszpróziumlámpákban alkalmazott munkaanyag a diszprózium-jodid. Az ilyen típusú lámpáknak olyan előnyei vannak, mint a nagy fényerő, a jó színvisszaadás, a magas színhőmérséklet, a kis méret és a stabil ív. Fényforrásként használják filmekhez, nyomtatáshoz és egyéb világítási alkalmazásokhoz.
(6) A diszprózium elem nagy neutronbefogási keresztmetszeti területe miatt az atomenergia-iparban neutronspektrumok mérésére vagy neutronelnyelőként használják.
(7) A Dy3Al5O12 mágneses munkaközegként is használható mágneses hűtésben. A tudomány és a technológia fejlődésével a diszprózium alkalmazási területei folyamatosan bővülnek.
(8) A diszpróziumvegyület nanoszálak nagy szilárdságúak és felületűek, így más anyagok erősítésére vagy katalizátorként is használhatók. DyBr3 és NaF vizes oldatának 450 bar nyomáson 17 órán át 450 °C-on történő melegítése diszprózium-fluorid szálakat eredményezhet. Ez az anyag több mint 100 órán át elállhat különböző vizes oldatokban oldódás vagy aggregáció nélkül 400 °C feletti hőmérsékleten.
(9) A hőszigeteléssel ellátott, demagnetizáló hűtőszekrényekben bizonyos paramágneses diszprózium sókristályokat 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 tanulmányozására használhatók. A diszprózium és vegyületei erős mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek, így hasznosak adattároló eszközökben, például merevlemezekben.
(11) A neodímium-vas-bór mágnesek neodímium része diszpróziummal helyettesíthető a koercitív tényező növelése és a mágnesek hőállóságának javítása érdekében. Nagy teljesítményigényű alkalmazásokban, például elektromos járművek hajtómotorjaiban használják. Az ilyen típusú mágnest használó autók akár 100 gramm diszpróziumot is tartalmazhatnak járművenként. A Toyota becsült éves 2 millió járműre szóló értékesítése szerint ez hamarosan kimeríti a diszpróziumfém globális készletét. A diszpróziummal helyettesített mágnesek emellett nagy korrózióállósággal is rendelkeznek.
(12) A diszpróziumvegyületek katalizátorként használhatók az olajfinomításban és a vegyiparban. Ha diszpróziumot adnak szerkezeti promóterként egy ferrioxid-ammónia szintézis katalizátorhoz, a katalizátor katalitikus aktivitása és hőállósága javítható. A diszprózium-oxid nagyfrekvenciás dielektromos kerámia komponens anyagként használható, Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02 szerkezettel, amely dielektromos rezonátorokban, dielektromos szűrőkben, dielektromos diplexerekben és kommunikációs eszközökben használható.
Közzététel ideje: 2023. augusztus 23.