Düsproosium,sümbol Dy ja aatomarv 66. See on aharuldaste muldmetallide elementmetallilise läikega. Düsproosiumi ei ole looduses kunagi leitud üksiku ainena, kuigi seda leidub erinevates mineraalides, näiteks ütriumfosfaadis.
Düsproosiumi sisaldus maakoores on 6 ppm, mis on madalam kui omal
ütriumrasketes haruldaste muldmetallide elementides. Seda peetakse suhteliselt rikkalikuks raskeks
haruldaste muldmetallide element ja annab selle rakendamiseks hea ressursi aluse.
Düsproosium koosneb oma loomulikus olekus seitsmest isotoobist, millest kõige suurem on 164 Dy.
Algselt avastas düsproosiumi 1886. aastal Paul Achilleck de Bospoland, kuid alles ioonivahetustehnoloogia väljatöötamisel 1950. aastatel õnnestus see täielikult isoleerida. Düsproosiumil on suhteliselt vähe rakendusi, kuna seda ei saa asendada teiste keemiliste elementidega.
Lahustuvatel düsproosiumisooladel on kerge toksilisus, samas kui lahustumatuid sooli peetakse mittetoksilisteks.
Ajaloo avastamine
Avastas: L. Boisbaudran, prantslane
Avastati 1886. aastal Prantsusmaal
Pärast Mossandi lahkuminekuterbiummaa jaterbium1842. aastal ütriummullast maa, kasutasid paljud keemikud spektraalanalüüsi, et tuvastada ja kindlaks teha, et tegemist ei olnud elemendi puhta oksiidiga, mis julgustas keemikuid jätkama nende eraldamist. Seitse aastat pärast holmiumi eraldumist, aastal 1886, jagas Bouvabadrand selle pooleks ja säilitas holmiumi, teise nimega düsproosiumi, elementaarsümboliga Dy. See sõna pärineb kreeka sõnast dysprositos ja tähendab "raske saada". Düsproosiumi ja teiste haruldaste muldmetallide elementide avastamisega on lõppenud haruldaste muldmetallide elementide avastamise kolmanda etapi teine pool.
Elektronide konfiguratsioon
Elektrooniline paigutus:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
isotoop
Looduslikus olekus koosneb düsproosium seitsmest isotoobist: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy ja 164Dy. Neid kõiki peetakse stabiilseteks, vaatamata 156Dy lagunemisele, mille poolestusaeg on üle 1 * 1018 aasta. Looduslikult esinevate isotoopide hulgas on 164Dy kõige rohkem 28%, millele järgneb 162Dy 26%. Kõige vähem piisav on 156Dy, 0,06%. Samuti on sünteesitud 29 radioaktiivset isotoopi, mille aatommass on vahemikus 138–173. Kõige stabiilsem on 154Dy, mille poolväärtusaeg on ligikaudu 3106 aastat, millele järgneb 159Dy poolväärtusajaga 144,4 päeva. Kõige ebastabiilsem on 138 Dy, mille poolestusaeg on 200 millisekundit. 154Dy on peamiselt põhjustatud alfa lagunemisest, samas kui 152Dy ja 159Dy lagunemine on peamiselt põhjustatud elektronide püüdmisest.
Metallist
Düsproosiumil on metalliline läige ja särav hõbedane läige. See on üsna pehme ja seda saab töödelda ilma sädemeteta, kui vältida ülekuumenemist. Düsproosiumi füüsikalisi omadusi mõjutavad isegi väike kogus lisandeid. Düsproosiumil ja holmiumil on suurim magnettugevus, eriti madalatel temperatuuridel. Lihtne düsproosiumferromagnet muutub temperatuuril alla 85 K (-188,2 C) ja üle 85 K (-188,2 C) spiraalseks antiferromagnetiks, kus kõik aatomid on konkreetsel hetkel põhjakihiga paralleelsed ja külgnevate kihtidega kindla nurga all. . See ebatavaline antiferromagnetism muutub 179 K (-94 C) juures ebakorrapäraseks (paramagnetiliseks) olekuks.
Rakendus:
(1) Neodüüm-raudboor-püsimagnetite lisandina võib seda tüüpi magnetile umbes 2–3% düsproosiumi lisamine parandada selle koertsitiivsust. Varem ei olnud nõudlus düsproosiumi järele suur, kuid nõudluse suurenemisega neodüümraud-boormagnetite järele muutus see vajalikuks lisaaineks, mille klass on umbes 95–99,9%, samuti kasvab nõudlus kiiresti.
(2) Düsproosiumi kasutatakse fosforite aktivaatorina ja kolmevalentne düsproosium on paljulubav aktiveeriv ioon ühe emissioonikeskuse kolmevärviliste luminestsentsmaterjalide jaoks. See koosneb peamiselt kahest emissiooniribast, millest üks on kollane ja teine sinine. Düsproosiumiga legeeritud luminestsentsmaterjale saab kasutada kolmevärviliste fosforitena.
(3) Düsproosium on vajalik metallist tooraine suure magnetostriktiivse sulami terfenooli valmistamiseks, mis võimaldab saavutada täpseid mehaanilisi liigutusi.
(4)Düsproosium metall saab kasutada suure salvestuskiiruse ja lugemistundlikkusega magneto-optilise salvestusmaterjalina.
(5) Düsproosiumlampide valmistamisel on düsproosiumlampides kasutatav tööaine düsproosiumjodiid. Seda tüüpi lampidel on sellised eelised nagu kõrge heledus, hea värv, kõrge värvitemperatuur, väike suurus ja stabiilne kaar. Seda on kasutatud filmide, printimise ja muude valgustusrakenduste valgusallikana.
(6) Düsproosiumielemendi suure neutronite püüdmise ristlõikepindala tõttu kasutatakse seda aatomienergiatööstuses neutronspektrite mõõtmiseks või neutronite neeldujana.
(7) Dy3Al5O12 saab kasutada ka magnetilise tööainena magnetjahutuse jaoks. Teaduse ja tehnoloogia arenguga laienevad ja laienevad ka düsproosiumi kasutusvaldkonnad.
(8) Düsproosiumiühendist nanokiududel on suur tugevus ja pindala, nii et neid saab kasutada muude materjalide tugevdamiseks või katalüsaatoritena. DyBr3 ja NaF vesilahuse kuumutamine rõhul 450 baari 17 tundi kuni 450 °C võib tekitada düsproosiumfluoriidkiude. See materjal võib püsida erinevates vesilahustes üle 100 tunni ilma lahustumise või agregatsioonita temperatuuril üle 400 °C.
(9) Soojusisolatsiooni demagnetiseerimisega külmikutes kasutatakse teatud paramagnetilisi düsproosiumisoola kristalle, sealhulgas düsproosiumgalliumgranaati (DGG), düsproosiumalumiiniumgranaati (DAG) ja düsproosiumraudgranaati (DyIG).
(10) Düsproosiumkaadmiumoksiidi rühma elementide ühendid on infrapunakiirguse allikad, mida saab kasutada keemiliste reaktsioonide uurimiseks. Düsproosiumil ja selle ühenditel on tugevad magnetilised omadused, mistõttu on need kasulikud andmesalvestusseadmetes, nagu kõvakettad.
(11) Neodüümi raudboormagnetite neodüümiosa saab asendada düsproosiumiga, et suurendada koertsitiivsust ja parandada magnetite kuumakindlust. Seda kasutatakse kõrgete jõudlusnõuetega rakendustes, näiteks elektrisõidukite ajamimootorites. Seda tüüpi magneteid kasutavad autod võivad sisaldada kuni 100 grammi düsproosiumi sõiduki kohta. Vastavalt Toyota hinnangulisele aastasele müügile 2 miljonit sõidukit ammendab see peagi ülemaailmse düsproosiummetalli pakkumise. Düsproosiumiga asendatud magnetid on samuti kõrge korrosioonikindlusega.
(12) Düsproosiumiühendeid saab kasutada katalüsaatoritena nafta rafineerimisel ja keemiatööstuses. Kui ferrioksiidi ammoniaagi sünteesi katalüsaatorisse lisada struktuurse promootorina düsproosiumi, saab parandada katalüsaatori katalüütilist aktiivsust ja kuumakindlust. Düsproosiumoksiidi saab kasutada kõrgsagedusliku dielektrilise keraamilise komponendi materjalina, mille struktuur on Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, mida saab kasutada dielektriliste resonaatorite, dielektriliste filtrite, dielektriliste diplekserite ja sideseadmete jaoks.
Postitusaeg: 23. august 2023