Магически рядкоземен елемент: Диспрозий

Диспрозий,символ Dy и атомен номер 66. Това ерядкоземен елементс метален блясък. Диспрозият никога не е бил откриван като самостоятелно вещество в природата, въпреки че съществува в различни минерали, като например итриев фосфат.
ди
Изобилието на диспрозий в земната кора е 6 ppm, което е по-ниско от това на

итрийв тежки редкоземни елементи. Счита се за относително разпространен тежък

рядкоземен елемент и осигурява добра ресурсна основа за неговото приложение.

Диспрозият в естественото си състояние е съставен от седем изотопа, като най-разпространен е 164Dy.

Диспрозият е открит за първи път от Пол Ахилек де Босполанд през 1886 г., но едва с развитието на технологията за йонообмен през 50-те години на миналия век той е напълно изолиран. Диспрозият има сравнително малко приложения, тъй като не може да бъде заменен от други химични елементи.

Разтворимите диспрозиеви соли имат лека токсичност, докато неразтворимите соли се считат за нетоксични.

Откриване на историята

ди метал

Открит от: Л. Боабодран, французин

Открит през 1886 г. във Франция

След като Мосандър се разделиербийземя итербийПрез 1842 г., след като отделиха пръст от итриева пръст, много химици използваха спектрален анализ, за ​​да идентифицират и определят, че те не са чисти оксиди на даден елемент, което насърчи химиците да продължат да ги разделят. Седем години след отделянето на холмия, през 1886 г., Бувабадран го раздели наполовина и запази холмия, а другия нарече диспрозий, с елементарния символ Dy. Тази дума произлиза от гръцката дума dysprositos и означава „труден за получаване“. С откриването на диспрозий и други редкоземни елементи е завършена другата половина от третия етап на откриване на редкоземни елементи.

Електронна конфигурация

QQ截图20230823163217

Електронно оформление:

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

изотоп

В естественото си състояние диспрозият е съставен от седем изотопа: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy и 164Dy. Всички те се считат за стабилни, въпреки разпадането на 156Dy с период на полуразпад над 1 * 10^18 години. Сред естествено срещащите се изотопи, 164Dy е най-разпространен с 28%, следван от 162Dy с 26%. Най-малко е достатъчен 156Dy - 0,06%. Синтезирани са и 29 радиоактивни изотопа, вариращи от 138 до 173, по отношение на атомната маса. Най-стабилният е 154Dy с период на полуразпад от приблизително 310^6 години, следван от 159Dy с период на полуразпад от 144,4 дни. Най-нестабилният е 138 Dy с период на полуразпад от 200 милисекунди. 154Dy се причинява главно от алфа разпад, докато разпадът на 152Dy и 159Dy се причинява главно от електронно захващане.

Метал

Диспрозият има метален блясък и ярък сребрист блясък. Той е доста мек и може да се обработва без искри, ако се избягва прегряване. Физическите свойства на диспрозия се влияят дори от малко количество примеси. Диспрозият и холмият имат най-висока магнитна сила, особено при ниски температури. Простият диспрозиев феромагнетик преминава в спирално антиферомагнитно състояние при температури под 85 K (-188,2 C) и над 85 K (-188,2 C), където всички атоми са успоредни на долния слой в определен момент и са обърнати към съседните слоеве под фиксиран ъгъл. Този необичаен антиферомагнетизъм се трансформира в неподредено (парамагнитно) състояние при 179 K (-94 C).

Приложение:

(1) Като добавка за постоянни магнити от неодим и желязо бор, добавянето на около 2-3% диспрозий към този тип магнит може да подобри неговата коерцитивност. В миналото търсенето на диспрозий не беше високо, но с нарастващото търсене на магнити от неодим и желязо бор, той се превърна в необходим добавъчен елемент, със степен на дебит около 95-99,9%, и търсенето също бързо се увеличава.

(2) Диспрозият се използва като активатор за фосфори, а тривалентният диспрозий е обещаващ активиращ йон за трицветни луминесцентни материали с един емисионен център. Състои се главно от две емисионни ленти, едната е жълта, а другата е синя. Луминесцентни материали, легирани с диспрозий, могат да се използват като трицветни фосфори.

(3) Диспрозият е необходима метална суровина за получаването на голяма магнитострикционна сплав Терфенол, която може да позволи постигането на прецизни механични движения.

(4)Диспрозий метал може да се използва като магнитооптичен материал за съхранение с висока скорост на запис и чувствителност на четене.

640

(5) За приготвянето на диспрозиеви лампи, работното вещество, използвано в диспрозиевите лампи, е диспрозиев йодид. Този тип лампа има предимства като висока яркост, добър цвят, висока цветна температура, малък размер и стабилна дъга. Използва се като източник на светлина за филми, печат и други осветителни приложения.

640 (1)

(6) Поради голямата площ на напречното сечение за улавяне на неутрони на диспрозиевия елемент, той се използва в атомната енергетика за измерване на неутронни спектри или като абсорбатор на неутрони.

(7) Dy3Al5O12 може да се използва и като магнитно работно вещество за магнитно охлаждане. С развитието на науката и технологиите, областите на приложение на диспрозия ще продължат да се разширяват.

(8) Нановлакната от диспрозиеви съединения имат висока якост и повърхностна площ, така че могат да се използват за укрепване на други материали или като катализатори. Нагряването на воден разтвор на DyBr3 и NaF при налягане от 450 бара в продължение на 17 часа до 450°C може да доведе до образуването на диспрозиеви флуоридни влакна. Този материал може да остане в различни водни разтвори повече от 100 часа без разтваряне или агрегация при температури над 400°C.

(9) Хладилниците за размагнитване на топлоизолацията използват определени парамагнитни кристали на диспрозиева сол, включително диспрозиев галиев гранат (DGG), диспрозиев алуминиев гранат (DAG) и диспрозиев железен гранат (DyIG).

(10) Съединенията от групата на елементите на диспрозиевия кадмиев оксид са източници на инфрачервено лъчение, които могат да се използват за изучаване на химични реакции. Диспрозият и неговите съединения имат силни магнитни свойства, което ги прави полезни в устройства за съхранение на данни, като например твърди дискове.

(11) Неодимовата част на неодимовите железни борови магнити може да бъде заменена с диспрозий, за да се увеличи коерцитивността и да се подобри топлоустойчивостта на магнитите. Използва се в приложения с високи изисквания за производителност, като например двигатели за задвижване на електрически превозни средства. Автомобилите, които използват този тип магнити, могат да съдържат до 100 грама диспрозий на превозно средство. Според прогнозните годишни продажби на Toyota от 2 милиона превозни средства, това скоро ще изчерпи световните запаси от метален диспрозий. Магнитите, заменени с диспрозий, също имат висока устойчивост на корозия.

 

(12) Диспрозиевите съединения могат да се използват като катализатори в нефтопреработвателната и химическата промишленост. Ако диспрозият се добави като структурен промотор в катализатор за синтез на фериоксиден амоняк, каталитичната активност и топлоустойчивостта на катализатора могат да се подобрят. Диспрозиевият оксид може да се използва като високочестотен диелектричен керамичен компонентен материал със структура Mg0-Ba0-Dy0n-TiO2, който може да се използва за диелектрични резонатори, диелектрични филтри, диелектрични диплексери и комуникационни устройства.


Време на публикуване: 23 август 2023 г.