Čarobni redki zemeljski element: disprozija

Disprozija,simbol dy in atomska številka 66. Je aRedki zemeljski elements kovinskim sijajem. Disprozija v naravi nikoli ni bilo mogoče najti kot ena sama snov, čeprav obstaja v različnih mineralih, kot je ytrium fosfat.

Število disprozija v skorji je 6ppm, kar je nižje od tiste

yttriumv težkih redkih zemeljskih elementih. Velja za razmeroma obilno težko

Redki zemeljski element in zagotavlja dobre vire za svojo uporabo.

Disprozija v naravnem stanju je sestavljena iz sedmih izotopov, pri čemer je najpogostejši 164 DY.

Disprosium je sprva odkril Paul Achilleck de Bospoland leta 1886, vendar šele v razvoju tehnologije ionske izmenjave v petdesetih letih prejšnjega stoletja je bil popolnoma izoliran. Dysprosium ima razmeroma malo aplikacij, ker ga ni mogoče nadomestiti z drugimi kemičnimi elementi.

Topne disprozijeve soli imajo rahlo strupenost, medtem ko netopne soli veljajo za nestrupene.

Odkrivanje zgodovine

Odkril: L. Boisbaudran, francoščina

Odkrili leta 1886 v Franciji

Po ločitvi MossanderErbiumzemlja interbijZemlja iz Yttrium Zemlja leta 1842 so številni kemiki uporabili spektralno analizo, da so ugotovili in ugotovili, da niso čisti oksidi elementa, ki so kemike spodbudili, da jih še naprej ločujejo. Sedem let po ločitvi Holmija, leta 1886, ga je Bouvabadrand razdelil na polovico in obdržal Holmium, drugi imenovani disprosij, z elementarnim simbolom dy. Ta beseda izvira iz grške besede disprositos in pomeni "težko pridobiti". Z odkritjem disprozija in drugih redkih zemeljskih elementov je bila končana druga polovica tretje stopnje odkritja redkih zemeljskih elementov.

Konfiguracija elektronov

Elektronska postavitev:

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

izotop

V naravnem stanju je disprozija sestavljena iz sedmih izotopov: 156dy, 158dy, 160dy, 161dy, 162dy, 163dy in 164dy. Vse to se šteje za stabilne, kljub 156DEM razpadu z razpolovnikom več kot 1 * 1018 let. Med naravnimi izotopi je 164DY najpogostejši pri 28%, nato pa 162DY pri 26%. Najmanj zadostna je 156DY, 0,06%. Prav tako je bilo sintetiziranih 29 radioaktivnih izotopov, ki segajo od 138 do 173, glede na atomsko maso. Najbolj stabilen je 154D s približno 3106 let razpolovni čas, nato pa 159DY z razpolovnikom 144,4 dni. Najbolj nestabilna je 138 DY z razpolovnikom 200 milisekund. 154DY povzroča predvsem razpadanje alfa, medtem ko 152DY in 159DY propadanje povzročata predvsem zajemanje elektronov.

Kovina

Disprosium ima kovinski sijaj in svetel srebrni sijaj. Je precej mehak in ga je mogoče obdelati, ne da bi se sprožili, če se izognemo pregrevanju. Na fizikalne lastnosti disprozija vpliva celo majhna količina nečistoč. Disprosium in Holmium imata najvišjo magnetno trdnost, zlasti pri nizkih temperaturah. Preprost disprozijski feromagnet postane vijačno antiferromagnetno stanje pri temperaturah pod 85 K (-188,2 C) in nad 85 K (-188,2 C), kjer so vsi atomi vzporedni s spodnjim slojem v določenem trenutku in se ob določenem kotu soočijo s sosednjimi plastmi. Ta nenavaden antiferromagnetizem se prelevi v neurejeno (paramagnetno) stanje pri 179 K (-94 C).

Vloga:

(1) Kot dodatek za stalni magneti iz neodimijevega železa, lahko dodajanje približno 2-3% disprozija tej vrsti magneta izboljša njegovo prisilo. V preteklosti povpraševanje po disproziju ni bilo veliko, vendar je z naraščajočim povpraševanjem po neodimijskih železnih borovih magnetih postal nujen aditivni element z oceno približno 95-99,9%, povpraševanje pa se tudi hitro povečuje.

(2) Disprozija se uporablja kot aktivator za fosfor, trivalentni disprosij pa je obetaven aktivirajoči ion za trikolorne svetilke z enim emisijskim centrom. V glavnem je sestavljen iz dveh emisijskih pasov, ena je rumena emisija, druga pa modra emisija. Kot trikolorski fosforji se lahko uporabijo disprosium dopirani luminescentni materiali.

(3) Disprosij je nujen kovinski surovina za pripravo velikega magnetostriktivnega zlitinskega terfenola, ki lahko omogoči doseganje natančnih mehanskih gibov.

(4)Disprosium kovina Lahko se uporablja kot magneto-optični material za shranjevanje z visoko hitrostjo snemanja in občutljivostjo za branje.

(5) Za pripravo disprozijskih svetilk je delovna snov, ki se uporablja v disprozijevih svetilkah, disprozija jodida. Ta vrsta svetilke ima prednosti, kot so visoka svetlost, dobra barva, visoka barvna temperatura, majhna velikost in stabilen lok. Uporablja se kot razsvetljava za filme, tiskanje in druge aplikacije za razsvetljavo.

(6) Zaradi velikega prečnega prereza nevtronov disprozijskega elementa se v industriji atomske energije uporablja 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 aplikacijska področja disprozija še naprej širila in razširjala.

(8) Nano vlakna disprozija imajo visoko trdnost in površino, zato jih je mogoče uporabiti za krepitev drugih materialov ali kot katalizatorje. Segrevanje vodne raztopine DYBR3 in NAF pri tlaku 450 barov 17 ur do 450 ° C lahko povzroči disprozij fluoridna vlakna. Ta material lahko ostane v različnih vodnih raztopinah več kot 100 ur brez raztapljanja ali združevanja pri temperaturah, ki presegajo 400 ° C.

(9) Termična izolacijska demagnetizacija hladilnikov uporabljajo nekatere paramagnetne disprozijeve solne kristale, vključno z disprosijevim galijevim granatom (DGG), disprosijevim aluminijevim granatom (DAG) in disprosijevim železnim granatom (Dyig).

(10) Spojine elementov skupin za disprozij kadmijevega oksida so infrardeči viri sevanja, ki jih je mogoče uporabiti za preučevanje kemičnih reakcij. Disprozija in njegove spojine imajo močne magnetne lastnosti, zaradi česar so uporabne v napravah za shranjevanje podatkov, kot so trdi diski.

(11) Neodimijev del neodimijskih železnih magnetov lahko nadomestimo z disprozijem, da povečate prisilo in izboljšate toplotno odpornost magnetov. Uporablja se v aplikacijah z visoko zmogljivimi zahtevami, kot so motorji z električnimi vozili. Avtomobili, ki uporabljajo to vrsto magneta, lahko vsebujejo do 100 gramov disprozija na vozilo. Po ocenjeni letni prodaji Toyote v višini 2 milijona vozil bo kmalu izčrpala globalno ponudbo kovine disprozija. Magneti, nadomeščeni z disprosijem, imajo tudi visoko korozijsko odpornost.

(12) Disprozijeve spojine se lahko uporabljajo kot katalizatorji v rafiniranju nafte in kemičnih industriji. Če se disprozija doda kot strukturni promotor v katalizatorju sinteze amoniaka ferioksida, je mogoče izboljšati 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 diplekse in komunikacijske naprave.