Диспрозий,символ Dy и атомен номер 66. Това е aредкоземен елементс метален блясък. Диспрозиумът никога не е бил открит като отделно вещество в природата, въпреки че съществува в различни минерали като итриев фосфат.
Изобилието на диспрозий в земната кора е 6ppm, което е по-ниско от това на
итрийв тежки редкоземни елементи. Смята се за относително изобилна тежка
редкоземен елемент и осигурява добра ресурсна основа за неговото приложение.
Диспрозият в естественото си състояние е съставен от седем изотопа, като най-разпространеният е 164 Dy.
Диспрозият първоначално е открит от Paul Achilleck de Bospoland през 1886 г., но едва с развитието на йонообменната технология през 1950 г. 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 история
Открит от: L. Boisbaudran, френски
Открит през 1886 г. във Франция
След като Мосандър се разделиербийземя итербийземя от итриева земя през 1842 г., 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 холмий, през 1886 г., Bouvabadrand го разделя наполовина и запазва холмий, другият, наречен диспрозий, с елементарния символ Dy. Тази дума идва от гръцката дума dysprositos и означава „трудно за получаване“. С откриването на диспрозий и други редкоземни елементи, другата половина от третия етап на откриването на редкоземни елементи е завършена.
Електронна конфигурация
Електронно оформление:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
изотоп
В естественото си състояние диспрозиумът се състои 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 от над 1 * 1018 години. Сред естествено срещащите се изотопи 164Dy е най-разпространен с 28%, следван от 162Dy с 26%. Най-малко достатъчен е 156Dy, 0,06%. Синтезирани са и 29 радиоактивни изотопа, вариращи от 138 до 173, по отношение на атомна маса. Най-стабилният е 154Dy с период на полуразпад от приблизително 3106 години, следван от 159Dy с период на полуразпад от 144,4 дни. Най-нестабилният е 138 Dy с полуживот 200 милисекунди. 154Dy се причинява главно от алфа разпадане, докато 152Dy и 159Dy се причиняват главно от улавяне на електрони.
Метал
Диспрозият има метален блясък и ярък сребрист блясък. Той е доста мек и може да се обработва без искри, ако се избегне 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 феромагнит се превръща 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 неодимови желязо-борни постоянни магнити, добавянето на около 2-3% диспрозий към този тип магнит може да подобри неговата коерцитивност. В миналото търсенето на диспрозий не беше голямо, но с нарастващото търсене на неодимови желязо-борни магнити, той се превърна в необходим допълнителен елемент със степен от около 95-99,9%, а търсенето също бързо нараства.
(2) Диспрозият се използва като активатор за фосфори, а тривалентният диспрозий е обещаващ активиращ йон за трицветни луминесцентни материали с единичен емисионен център. Състои се главно от две емисионни ленти, едната е жълта емисия, а другата е синя емисия. Като трицветни луминофори могат да се използват луминесцентни материали с добавка на диспрозий.
(3) Диспрозият е необходима метална суровина за получаването на голяма магнитострикционна сплав терфенол, която може да позволи постигането на прецизни механични движения.
(4)Диспрозиев метал може да се използва като магнитооптичен материал за съхранение с висока скорост на запис и чувствителност на четене.
(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. Използван е като източник на светлина за филми, печат и други приложения за осветление.
(6) Поради голямата площ на напречното сечение на улавяне на неутрони на диспрозиевия елемент, той се използва в атомната енергийна индустрия за измерване на неутронни спектри или като абсорбатор на неутрони.
(7) Dy3Al5O12 може също да се използва като магнитно работно вещество за магнитно охлаждане. С развитието на науката и технологиите, областите на приложение на диспрозия ще продължат да се разширяват и разширяват.
(8) Нановлакната от диспрозиево съединение 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 за 17 часа до 450 °C може да произведе влакна от диспрозиев флуорид. Този материал може да остане в различни водни разтвори повече от 100 часа без разтваряне или агрегиране при температури над 400 °C.
(9) Хладилниците за демагнетизиране на топлоизолация използват определени парамагнитни кристали на диспрозиева сол, включително диспрозиев галиев гранат (DGG), диспрозиев алуминиев гранат (DAG) и диспрозиев железен гранат (DyIG).
(10) Елементните съединения от групата на диспрозиев кадмиев оксид са източници на инфрачервено лъчение, които могат да се използват за изследване на химични реакции. Диспрозият и неговите съединения имат силни магнитни свойства, което ги прави полезни в устройства за съхранение на данни като твърди дискове.
(11) Неодимовата част на неодимовите желязо-борни магнити може да бъде заменена с диспрозий, за да се увеличи коерцитивността и да се подобри устойчивостта на топлина на магнитите. Използва се в приложения с високи изисквания за производителност, като задвижващи двигатели на електрически превозни средства. Автомобилите, които използват този тип магнит, могат да съдържат до 100 грама диспрозий на превозно средство. Според прогнозните годишни продажби на Toyota от 2 милиона автомобила, това скоро ще изчерпи глобалното предлагане на 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 се добави диспрозиум като структурен промотор в катализатор за синтез на фериоксид на амоняк, каталитичната активност и устойчивостта на топлина на катализатора могат да бъдат подобрени. Диспрозиевият оксид може да се използва като високочестотен диелектричен керамичен компонентен материал със структура Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, който може да се използва за диелектрични резонатори, диелектрични филтри, диелектрични диплексери и комуникационни устройства.
Време на публикуване: 23 август 2023 г