disprozij,simbol Dy in atomsko število 66. Je aelement redkih zemeljs kovinskim leskom. Disprozij v naravi nikoli ni bil najden kot ena sama snov, čeprav obstaja v različnih mineralih, kot je itrijev fosfat.
Številčnost disprozija v skorji je 6 ppm, kar je manj kot pri
itrijv težkih elementih redkih zemelj. Velja za razmeroma obilno težko
element redkih zemelj in zagotavlja dobro podlago virov za njegovo uporabo.
Disprozij je v svojem naravnem stanju sestavljen iz sedmih izotopov, pri čemer je najbolj zastopan 164 Dy.
Disprozij je prvotno odkril Paul Achilleck de Bospoland leta 1886, vendar je bil popolnoma izoliran šele z razvojem tehnologije ionske izmenjave v petdesetih letih prejšnjega stoletja. Disprozij ima razmeroma malo uporab, ker ga ni mogoče nadomestiti z drugimi kemičnimi elementi.
Topne disprozijeve soli so rahlo toksične, medtem ko netopne soli veljajo za nestrupene.
Odkrivanje zgodovine
Odkril: L. Boisbaudran, Francoz
Odkrit leta 1886 v Franciji
Po ločitvi Mossanderjaerbijzemljo interbijzemlje iz itrijeve zemlje leta 1842 so mnogi kemiki uporabili spektralno analizo, da bi identificirali in ugotovili, da niso čisti oksidi elementa, kar je spodbudilo kemike, da so jih še naprej ločevali. Sedem let po ločitvi holmija, leta 1886, ga je Bouvabadrand razdelil na pol in obdržal holmij, drugo ime disprozij, z elementarnim simbolom Dy. Ta beseda izhaja iz grške besede dysprositos in pomeni 'težko dobiti'. Z odkritjem disprozija in drugih redkozemeljskih elementov je bila zaključena druga polovica tretje faze odkrivanja redkozemeljskih elementov.
Elektronska konfiguracija
Elektronska postavitev:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
izotop
V svojem naravnem stanju je disprozij sestavljen iz sedmih izotopov: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy in 164Dy. Vse te veljajo za stabilne, kljub razpadu 156Dy z razpolovno dobo več kot 1 * 1018 let. Med naravno prisotnimi izotopi je 164Dy najbolj zastopan z 28 %, sledi mu 162Dy s 26 %. Najmanj zadostuje 156Dy, 0,06 %. Sintetiziranih je bilo tudi 29 radioaktivnih izotopov, ki se gibljejo od 138 do 173 glede na atomsko maso. Najbolj stabilen je 154Dy z razpolovno dobo približno 3106 let, sledi 159Dy z razpolovno dobo 144,4 dni. Najbolj nestabilen je 138 Dy z razpolovno dobo 200 milisekund. 154Dy je v glavnem posledica alfa razpada, medtem ko sta razpada 152Dy in 159Dy v glavnem posledica zajetja elektronov.
Kovina
Disprozij ima kovinski lesk in svetlo srebrn lesk. Je precej mehak in ga je mogoče obdelati brez iskrenja, če se izognete pregrevanju. Na fizikalne lastnosti disprozija vpliva že majhna količina nečistoč. Disprozij in holmij imata največjo magnetno moč, zlasti pri nizkih temperaturah. Preprost disprozijev feromagnet postane vijačno antiferomagnetno stanje pri temperaturah pod 85 K (-188,2 C) in nad 85 K (-188,2 C), kjer so vsi atomi v določenem trenutku vzporedni s spodnjo plastjo in so obrnjeni proti sosednjim plastem pod določenim kotom . Ta nenavaden antiferomagnetizem se spremeni v neurejeno (paramagnetno) stanje pri 179 K (-94 C).
Uporaba:
(1) Kot dodatek za trajne magnete iz neodima, železa in bora lahko dodajanje približno 2-3 % disprozija tej vrsti magneta izboljša njegovo koercitivnost. V preteklosti povpraševanje po disproziju ni bilo veliko, toda z naraščajočim povpraševanjem po neodimovih železo-borovih magnetih je postal nujen aditivni element z vsebnostjo okoli 95-99,9 %, povpraševanje pa prav tako hitro narašča.
(2) Disprozij se uporablja kot aktivator za fosforje, trivalentni disprozij pa je obetaven aktivacijski ion za tribarvne luminiscenčne materiale z enim emisijskim središčem. V glavnem je sestavljen iz dveh emisijskih pasov, enega je rumena emisija, druga pa modra emisija. Kot tribarvni fosforji se lahko uporabljajo luminiscenčni materiali, dopirani z disprozijem.
(3) Disprozij je nujna kovinska surovina za pripravo velike magnetostriktivne zlitine Terfenol, ki lahko omogoča doseganje natančnih mehanskih gibov.
(4)Kovinski disprozij se lahko uporablja kot magnetno-optični pomnilniški material z visoko snemalno hitrostjo in bralno občutljivostjo.
(5) Za pripravo disprozijevih žarnic je delovna snov v disprozijevih žarnicah disprozijev jodid. Ta vrsta svetilke ima prednosti, kot so visoka svetlost, dobre barve, visoka barvna temperatura, majhna velikost in stabilen oblok. Uporabljali so ga kot vir svetlobe za filme, tiskanje in druge svetlobne aplikacije.
(6) Zaradi velike površine prečnega prereza za zajem nevtronov elementa disprozij se uporablja v industriji atomske energije za merjenje nevtronskih spektrov ali kot absorber nevtronov.
(7) Dy3Al5O12 se lahko uporablja tudi kot magnetna delovna snov za magnetno hlajenje. Z razvojem znanosti in tehnologije se bodo področja uporabe disprozija še naprej širila in širila.
(8) Nanovlakna iz disprozijeve spojine imajo visoko trdnost in površino, zato jih je mogoče uporabiti za utrjevanje drugih materialov ali kot katalizatorje. Segrevanje vodne raztopine DyBr3 in NaF pri tlaku 450 barov 17 ur na 450 °C lahko proizvede vlakna iz disprozijevega fluorida. Ta material lahko ostane v različnih vodnih raztopinah več kot 100 ur brez raztapljanja ali združevanja pri temperaturah nad 400 °C.
(9) Hladilniki za razmagnetenje s toplotno izolacijo uporabljajo določene paramagnetne kristale disprozijeve soli, vključno z disprozijevim galijevim granatom (DGG), disprozijevim aluminijevim granatom (DAG) in disprozijevim železovim granatom (DyIG).
(10) Spojine elementov iz skupine disprozijevih kadmijevih oksidov so viri infrardečega sevanja, ki se lahko uporabljajo za preučevanje kemičnih reakcij. Disprozij in njegove spojine imajo močne magnetne lastnosti, zaradi česar so uporabni v napravah za shranjevanje podatkov, kot so trdi diski.
(11) Neodimski del magnetov iz neodima, železa in bora se lahko nadomesti z disprozijem, da se poveča koercitivnost in izboljša toplotna odpornost magnetov. Uporablja se v aplikacijah z visokimi zahtevami glede zmogljivosti, kot so pogonski motorji električnih vozil. Avtomobili, ki uporabljajo to vrsto magneta, lahko vsebujejo do 100 gramov disprozija na vozilo. Glede na Toyotino ocenjeno letno prodajo 2 milijonov vozil bo kmalu izčrpala globalno ponudbo kovine disprozija. Magneti, nadomeščeni z disprozijem, imajo tudi visoko odpornost proti koroziji.
(12) Disprozijeve spojine se lahko uporabljajo kot katalizatorji v rafineriji nafte in kemični industriji. Če dodamo disprozij kot strukturni promotor v katalizatorju za sintezo ferioksidnega amoniaka, lahko izboljšamo katalitično aktivnost in toplotno odpornost katalizatorja. Disprozijev oksid se lahko uporablja kot visokofrekvenčni dielektrični keramični komponentni material s strukturo Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, ki se lahko uporablja za dielektrične resonatorje, dielektrične filtre, dielektrične diplekserje in komunikacijske naprave.
Čas objave: 23. avgusta 2023