Disprozijum,simbol Dy i atomski broj 66. To je aelement rijetke zemljesa metalnim sjajem. Disprozijum nikada nije pronađen kao pojedinačna supstanca u prirodi, iako postoji u raznim mineralima kao što je itrijum fosfat.
Obilje disprozijuma u kori je 6 ppm, što je manje od onog u kori
itrijumu teškim elementima retkih zemalja. Smatra se relativno obilno teškim
elementa rijetkih zemalja i pruža dobru resursnu osnovu za njegovu primjenu.
Disprozijum u svom prirodnom stanju sastoji se od sedam izotopa, od kojih je najzastupljeniji 164 Dy.
Disprozijum je prvobitno otkrio Paul Achilleck de Bospoland 1886. godine, ali je tek razvojem tehnologije jonske izmjene 1950-ih potpuno izoliran. Disprozijum ima relativno malo primjena jer se ne može zamijeniti drugim kemijskim elementima.
Rastvorljive soli disprozijuma imaju malu toksičnost, dok se nerastvorljive soli smatraju netoksičnim.
Discovering History
Otkrio: L. Boisbaudran, francuski
Otkriven 1886. u Francuskoj
Nakon što se Mossander razdvojioerbijzemlja iterbijumzemlje iz itrijuma 1842. godine, mnogi hemičari su koristili spektralnu analizu da identifikuju i utvrde da nisu čisti oksidi elementa, što je ohrabrilo hemičare da nastave da ih razdvajaju. Sedam godina nakon odvajanja holmijuma, 1886., Bouvabadrand ga je podijelio na pola i zadržao holmijum, drugi nazvan disprozijum, sa elementarnim simbolom Dy. Ova riječ dolazi od grčke riječi dysprositos i znači 'teško za nabaviti'. Sa otkrićem disprozijuma i drugih rijetkih zemnih elemenata, završena je druga polovina treće faze otkrivanja rijetkih zemnih elemenata.
Elektronska konfiguracija
Elektronski raspored:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
izotop
U svom prirodnom stanju, disprozijum se sastoji od sedam izotopa: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy i 164Dy. Svi se oni smatraju stabilnim, uprkos raspadu od 156Dy sa vremenom poluraspada od preko 1*1018 godina. Među prirodnim izotopima, 164Dy je najzastupljeniji sa 28%, a slijedi ga 162Dy sa 26%. Najmanje dovoljno je 156Dy, 0,06%. Sintetizirano je i 29 radioaktivnih izotopa, u rasponu od 138 do 173, u smislu atomske mase. Najstabilniji je 154Dy sa poluživotom od približno 3106 godina, a slijedi ga 159Dy sa poluživotom od 144,4 dana. Najnestabilniji je 138 Dy s vremenom poluraspada od 200 milisekundi. 154Dy je uglavnom uzrokovan alfa raspadom, dok su 152Dy i 159Dy raspad uglavnom uzrokovani hvatanjem elektrona.
Metal
Disprozijum ima metalni sjaj i jarko srebrni sjaj. Prilično je mekan i može se obraditi bez iskrenja ako se izbjegne pregrijavanje. Na fizička svojstva disprozijuma utiče čak i mala količina nečistoća. Disprozijum i holmijum imaju najveću magnetnu snagu, posebno na niskim temperaturama. Jednostavan feromagnet sa disprozijumom postaje spiralno antiferomagnetno stanje na temperaturama ispod 85 K (-188,2 C) i iznad 85 K (-188,2 C), gde su svi atomi paralelni sa donjim slojem u određenom trenutku i suočavaju se sa susednim slojevima pod fiksnim uglom . Ovaj neobični antiferomagnetizam se transformiše u neuređeno (paramagnetno) stanje na 179 K (-94 C).
aplikacija:
(1) Kao aditiv za neodimijum gvožđe i bor trajne magnete, dodavanje oko 2-3% disprozijuma ovoj vrsti magneta može poboljšati njegovu koercitivnost. U prošlosti, potražnja za disprozijumom nije bila velika, ali sa sve većom potražnjom za neodimijum gvožđe-bor magnetima, postao je neophodan aditivni element, sa stepenom od oko 95-99,9%, a potražnja se takođe brzo povećava.
(2) Disprozijum se koristi kao aktivator za fosfor, a trovalentni disprozijum je obećavajući aktivirajući jon za trobojne luminescentne materijale sa jednim emisionim centrom. Uglavnom se sastoji od dva emisiona pojasa, jedan je žuta emisija, a drugi plava emisija. Luminiscentni materijali dopirani disprozijumom mogu se koristiti kao trobojni fosfori.
(3) Disprozijum je neophodna metalna sirovina za pripremu velike magnetostriktivne legure terfenola, koja omogućava postizanje preciznih mehaničkih pokreta.
(4)Metalni disprozijum može se koristiti kao magnetno-optički materijal za skladištenje sa velikom brzinom snimanja i osjetljivošću čitanja.
(5) Za pripremu disprozijum sijalica, radna supstanca koja se koristi u disprozijum lampama je disprozijum jodid. Ova vrsta lampe ima prednosti kao što su visoka svjetlina, dobra boja, visoka temperatura boje, mala veličina i stabilan luk. Korišćen je kao izvor osvetljenja za filmove, štampanje i druge svetlosne aplikacije.
(6) Zbog velike površine poprečnog presjeka hvatanja neutrona disprozijum elementa, koristi se u industriji atomske energije za mjerenje neutronskih spektra ili kao apsorber neutrona.
(7) Dy3Al5O12 se takođe može koristiti kao magnetna radna supstanca za magnetno hlađenje. S razvojem nauke i tehnologije, polja primjene disprozijuma će se nastaviti širiti i širiti.
(8) Nanovlakna spojeva disprozijuma imaju veliku čvrstoću i površinu, tako da se mogu koristiti za jačanje drugih materijala ili kao katalizatori. Zagrevanje vodenog rastvora DyBr3 i NaF na pritisku od 450 bara tokom 17 sati na 450°C može proizvesti vlakna disprozijum fluorida. Ovaj materijal može ostati u različitim vodenim otopinama više od 100 sati bez rastvaranja ili agregacije na temperaturama većim od 400 °C.
(9) Frižideri za demagnetizaciju toplinske izolacije koriste određene kristale paramagnetne soli disprozijuma, uključujući disprozijum galijev granat (DGG), disprozijum aluminijumski granat (DAG) i disprozijum željezni granat (DyIG).
(10) Jedinjenja elemenata grupe disprozijum kadmijum oksida su izvori infracrvenog zračenja koji se mogu koristiti za proučavanje hemijskih reakcija. Disprozijum i njegova jedinjenja imaju jaka magnetna svojstva, što ih čini korisnim u uređajima za skladištenje podataka kao što su čvrsti diskovi.
(11) Neodimijumski deo neodimijum gvožđa i bora magneta može se zameniti disprozijumom kako bi se povećala koercitivnost i poboljšala toplotna otpornost magneta. Koristi se u aplikacijama sa zahtjevima visokih performansi kao što su pogonski motori električnih vozila. Automobili koji koriste ovu vrstu magneta mogu sadržavati do 100 grama disprozijuma po vozilu. Prema procijenjenoj Toyotinoj godišnjoj prodaji od 2 miliona vozila, uskoro će iscrpiti globalnu zalihu metala disprozijuma. Magneti zamijenjeni disprozijumom također imaju visoku otpornost na koroziju.
(12) Jedinjenja disprozijuma mogu se koristiti kao katalizatori u preradi nafte i hemijskoj industriji. Ako se disprozij doda kao strukturni promotor u katalizator sinteze ferioksid amonijaka, katalitička aktivnost i otpornost na toplinu katalizatora mogu se poboljšati. Disprozijev oksid se može koristiti kao visokofrekventni dielektrični keramički komponentni materijal, sa strukturom Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, koji se može koristiti za dielektrične rezonatore, dielektrične filtere, dielektrične dipleksere i komunikacijske uređaje.
Vrijeme objave: 23.08.2023