Maagiline haruldaste muldmetallide element: düsprosium

Düsprosium,Sümbol Dy ja aatomnumber 66. See on aharuldaste muldmetallide elementmetallise läikega. Düsprosiumi ei ole kunagi leitud ühe loodusega, ehkki see eksisteerib erinevatel mineraalidel, näiteks yttriumfosfaadil.
vankumine
Düsprosiumi arvukus koorikus on 6 ppm, mis on madalam kui

yttriumraskete haruldaste muldmetallide elementides. Seda peetakse suhteliselt rikkalikuks raskeks

haruldaste muldmetallide element ja pakub selle rakenduse jaoks hea ressursi aluse.

Düsprosium koosneb selle loomulikus olekus seitsmest isotoopist, kõige rikkalikum on 164 dy.

Düsprosiumi avastas algselt Paul Achilleck de Bospoland 1886. aastal, kuid alles 1950ndatel ioonivahetustehnoloogia arendamisel oli see täielikult isoleeritud. Düsprosiumil on suhteliselt vähe rakendusi, kuna seda ei saa asendada muude keemiliste elementidega.

Lahustuvatel düsprosiumsooladel on väike toksilisus, samas kui lahustumatuid soolasid peetakse mittetoksiliseks.

Ajaloo avastamine

dy -metall

Avastanud: L. Boisbaudran, prantsuse keel

Avastatud 1886. aastal Prantsusmaal

Pärast Mossanderi eraldamisterbiummaa jaterbiumMaa Yttrium Maalt 1842. aastal kasutasid paljud keemikud spektrianalüüsi, et tuvastada ja kindlaks teha, et need ei olnud elemendi puhtad oksiidid, mis julgustas keemikuid nende eraldamist jätkama. Seitse aastat pärast Holmiumi eraldamist jagas Bouvabadrand 1886. aastal selle pooleks ja säilitas Holmiumi, teise nimega Dysprosium, elementaarse sümboliga DY. See sõna pärineb kreekakeelse sõna düsprositosest ja tähendab, et on keeruline hankida. Düsprosiumi ja muude haruldaste muldmetallide elementide avastamisega on haruldaste muldmetallide elementide avastamise kolmanda etapi teine ​​pool lõpule viidud.

Elektronide konfiguratsioon

QQ 截图 20230823163217

Elektrooniline paigutus:

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

isotoop

Oma loomulikus olekus koosneb düsprosium seitsmest isotoopist: 156dy, 158dy, 160dy, 161dy, 162dy, 163dy ja 164dy. Neid kõiki peetakse stabiilseteks, vaatamata 156DY lagunemisele, mille poolväärtusaeg on üle 1 * 1018 aastat. Looduslikult esinevate isotoopide hulgas on 164DY kõige rikkalikumat 28%-l, millele järgneb 162DY 26%. Kõige vähem piisav on 156DY, 0,06%. Samuti on sünteesitud 29 radioaktiivset isotoopi, vahemikus 138–173, aatomimassi osas. Kõige stabiilsem on 154DY, umbes 3106-aastane poolväärtusaeg, millele järgneb 159DY, poolväärtusajaga 144,4 päeva. Kõige ebastabiilsem on 138 dy, poolväärtusajaga 200 millisekundit. 154DY on peamiselt põhjustatud alfa lagunemisest, 152Dy ja 159Dy lagunemise põhjuseks on peamiselt elektronide püüdmine.

Metall

Düsprosiumil on metalliline läige ja hele hõbedane läige. See on üsna pehme ja seda saab ülekuumenemise vältimise korral töödelda ilma. Düsprosiumi füüsikalisi omadusi mõjutavad isegi väike lisandid. Düsprosiumil ja holmiumil on suurim magnettugevus, eriti madalatel temperatuuridel. Lihtsast düsprosiumferromagnetist saab spiraalne antiferromagnetiline olek temperatuuridel alla 85 K (-188,2 C) ja üle 85 K (-188,2 C), kus kõik aatomid on alumise kihiga paralleelsed konkreetsel hetkel ja külgneva kihiga fikseeritud nurga all. See ebaharilik antiferromagnetism muutub korrastamata (paramagneetiliseks) olekuks temperatuuril 179 K (-94 C).

Rakendus :

(1) Neodmiumi rauast boori püsimagnetite lisandina võib seda tüüpi magnetile umbes 2-3% düsprosiumi lisamine selle sunnivust parandada. Varem ei olnud nõudlus düsprosiumi järele, kuid kasvava nõudlusega neodüümiumi rauabooride magnetite järele sai sellest vajalik lisaelement, mille klass oli umbes 95–99,9%, ja ka nõudlus suureneb kiiresti.

(2) Düsprosiumit kasutatakse fosforina aktivaatorina ja kolmevalentne düsprosium on paljutõotav aktiveeriv ioon ühe emissiooni keskuse trikoloori luminestsentsmaterjalidele. See koosneb peamiselt kahest emissiooniribast, üks on kollane emissioon ja teine ​​sinine emissioon. Trikoloorifosforina saab kasutada düsprosiumi legeeritud luminestsentsmaterjale.

(3) Düsprosium on vajalik metallist tooraine suure magnetostriktiivse sulami terfenooli valmistamiseks, mis võimaldab täpseid mehaanilisi liigutusi saavutada.

(4)Düsprosiummetall Saab kasutada magneto-optilise salvestusmaterjalina, millel on suur salvestuskiirus ja lugemistundlikkus.

640

(5) Düsprosiumlampide valmistamiseks on düsprosiumlampedes kasutatav tööaine düsprosiumjodiid. Seda tüüpi lampidel on eeliseid nagu kõrge heledus, hea värv, kõrge värvitemperatuur, väiksus ja stabiilne kaare. Seda on kasutatud filmide, printimise ja muude valgustusrakenduste valgustusallikana.

640 (1)

(6) Düsprosiumielemendi suure neutronide kogumise ristlõikepindala tõttu kasutatakse seda aatomienergia tööstuses neutronspektrite või neutronite neelduja mõõtmiseks.

(7) DY3AL5O12 saab kasutada ka magnetilise töötava ainena magnetilise jahutamiseks. Teaduse ja tehnoloogia arendamise abil jätkavad düsprosiumi rakendusvaldkonnad laienemist ja laienemist.

(8) Düsprosiumiühendite nanokiud on kõrge tugevuse ja pindalaga, nii et neid saab kasutada muude materjalide või katalüsaatorite tugevdamiseks. DyBR3 ja NAF -i vesilahuse kuumutamine 450 baari rõhu juures 17 tundi kuni 450 ° C võib toota düsprosiumfluoriidi kiude. See materjal võib jääda erinevates vesilahustes enam kui 100 tundi ilma lahustumise või agregatsioonita temperatuuridel üle 400 ° C.

(9) Soojusisolatsiooni demagnetiseerimis külmikud kasutavad teatud paramagnetilisi düsprosiumsoolakristalle, sealhulgas düsprosium gallium granaat (DGG), düsprosiumi alumiinium granaat (DAG) ja düsprosiumraudne granaat (dyig).

(10) Düsprosium kaadmiumoksiidrühma elementide ühendid on infrapunakiirguse allikad, mida saab kasutada keemiliste reaktsioonide uurimiseks. Düsprosiumil ja selle ühenditel on tugevad magnetilised omadused, mis on kasulikuks andmete salvestusseadmetes, näiteks kõvakettad.

(11) Neodüümiumi raua boori magnetite neodüümi osa saab asendada düsprosiumiga, et suurendada sunnivuumat ja parandada magnetite kuumuskindlust. Seda kasutatakse rakendustes, millel on suure jõudlusega nõuded, näiteks elektrisõidukite mootorid. Seda tüüpi magneti kasutavad autod võivad sisaldada kuni 100 grammi düsprosiumi sõiduki kohta. Toyota hinnangulise 2 miljoni sõiduki müügi kohaselt kahandab see peagi düsprosiummetalli ülemaailmset pakkumist. Düsprosiumiga asendatud magnetidel on ka kõrge korrosioonikindlus.

 

(12) Õli rafineerimise ja keemiatööstuse katalüsaatoritena saab düsprosiumiühendeid kasutada. Kui ferrioksiidi ammoniaagi sünteesi katalüsaatoris lisatakse düsprosiumi struktuurne promootor, saab parandada katalüsaatori katalüütilist aktiivsust ja soojuskindlust. Düsprosiumoksiidi saab kasutada kõrgsagedusliku dielektrilise keraamilise komponendi materjalina, mille struktuur on MG0-BA0-DY0N-TI02, mida saab kasutada dielektriliste resonaatorite, dielektriliste filtrite, dielektriliste diplekside ja kommunikatsiooniseadmete jaoks.


Postiaeg: 23.-20121 august