Disprozij,simbol Dy i atomski broj 66. To jerijetki zemni elementsa metalnim sjajem. Disprozij nikada nije pronađen kao pojedinačna supstanca u prirodi, iako postoji u raznim mineralima kao što je itrijum fosfat.
Količina disprozija u kori je 6 ppm, što je niže od one kod
itrijumu teškim rijetkim zemnim elementima. Smatra se relativno obilnim teškim
rijetkozemni element i pruža dobru resursnu osnovu za njegovu primjenu.
Disprozij u svom prirodnom stanju sastoji se od sedam izotopa, a najzastupljeniji je 164Dy.
Disprozij je prvi put otkrio Paul Achilleck de Bospoland 1886. godine, ali tek je razvojem tehnologije ionske izmjene 1950-ih godina bio u potpunosti izoliran. Disprozij ima relativno malo primjena jer ga ne mogu zamijeniti drugi hemijski elementi.
Rastvorljive disprozijumove soli imaju blagu toksičnost, dok se nerastvorljive soli smatraju netoksičnim.
Otkrivanje historije
Otkrio: L. Boisbaudran, Francuz
Otkriven u Francuskoj 1886. godine
Nakon što se Mossander odvojioerbijumzemlja iterbijumNakon što su 1842. godine odvojili holmijum od itrijum zemlje, mnogi hemičari su koristili spektralnu analizu kako bi identifikovali i utvrdili da se ne radi o čistim oksidima elementa, što je ohrabrilo hemičare da nastave sa njihovim odvajanjem. Sedam godina nakon odvajanja holmija, 1886. godine, Bouvabadrand ga je podijelio na pola i zadržao holmijum, dok je drugi nazvao disprozij, sa elementarnim simbolom Dy. Ova riječ potiče od grčke riječi dysprositos i znači 'teško za dobiti'. Otkrićem disprozija i drugih rijetkozemnih elemenata, završena je druga polovina treće faze otkrivanja rijetkozemnih elemenata.
Elektronska konfiguracija
Elektronski raspored:
1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 3d10 4p6 5s² 4d10 5p6 6s² 4f10
izotop
U svom prirodnom stanju, disprozij se sastoji od sedam izotopa: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy i 164Dy. Svi se smatraju stabilnim, uprkos raspadu 156Dy s vremenom poluraspada od preko 1 * 1018 godina. Među prirodnim izotopima, 164Dy je najzastupljeniji sa 28%, a slijedi ga 162Dy sa 26%. Najmanje ga je zastupljeno 156Dy, 0,06%. Sintetizirano je i 29 radioaktivnih izotopa, u rasponu od 138 do 173, u smislu atomske mase. Najstabilniji je 154Dy s vremenom poluraspada od približno 3106 godina, a zatim 159Dy s vremenom poluraspada od 144,4 dana. Najnestabilniji je 138 Dy sa vremenom poluraspada od 200 milisekundi. 154Dy je uglavnom uzrokovan alfa raspadom, dok su raspadi 152Dy i 159Dy uglavnom uzrokovani zahvatom elektrona.
Metal
Disprozij ima metalni sjaj i jarki srebrni sjaj. Prilično je mekan i može se obrađivati bez iskrenja ako se izbjegne pregrijavanje. Na fizička svojstva disprozija utječe čak i mala količina nečistoća. Disprozij i holmij imaju najveću magnetsku snagu, posebno na niskim temperaturama. Jednostavni disprozijski feromagnet postaje spiralno antiferomagnetsko stanje na temperaturama ispod 85 K (-188,2 C) i iznad 85 K (-188,2 C), gdje su svi atomi paralelni s donjim slojem u određenom trenutku i okrenuti su prema susjednim slojevima pod fiksnim uglom. Ovaj neobičan antiferomagnetizam transformira se u neuređeno (paramagnetno) stanje na 179 K (-94 C).
Primjena：
(1) Kao aditiv za neodimijum-željezo-bor permanentne magnete, dodavanje oko 2-3% disprozija ovoj vrsti magneta može poboljšati njegovu koercitivnost. U prošlosti potražnja za disprozijem nije bila velika, ali sa sve većom potražnjom za neodimijum-željezo-bor magnetima, postao je neophodan aditivni element, sa stepenom korisnosti od oko 95-99,9%, a potražnja takođe brzo raste.
(2) Disprozij se koristi kao aktivator za fosfore, a trovalentni disprozij je obećavajući aktivacijski ion za trobojne luminiscentne materijale s jednim emisionim centrom. Uglavnom se sastoji od dvije emisione trake, jedna je žuta emisija, a druga plava emisija. Luminescentni materijali dopirani disprozijem mogu se koristiti kao trobojni fosfori.
(3) Disprozij je neophodna metalna sirovina za pripremu velike magnetostriktivne legure terfenola, koja omogućava postizanje preciznih mehaničkih pokreta.
(4)Disprozijum metal može se koristiti kao magneto-optički materijal za pohranu podataka s velikom brzinom snimanja i osjetljivošću čitanja.
(5) Za pripremu disprozijskih lampi, radna supstanca koja se koristi u disprozijskim lampama je disprozijev jodid. Ova vrsta lampe ima prednosti kao što su visoka svjetlina, dobra boja, visoka temperatura boje, mala veličina i stabilan luk. Koristi se kao izvor svjetlosti za filmove, štampanje i druge primjene u rasvjeti.
(6) Zbog velike površine poprečnog presjeka za hvatanje neutrona kod disprozij elementa, on se koristi u industriji atomske energije za mjerenje neutronskih spektara ili kao apsorber neutrona.
(7) Dy3Al5O12 se također može koristiti kao magnetska radna supstanca za magnetsko hlađenje. Razvojem nauke i tehnologije, područja primjene disprozija će se nastaviti širiti i proširivati.
(8) Nanovlakna disprozij spoja imaju visoku čvrstoću i površinu, tako da se mogu koristiti za ojačavanje drugih materijala ili kao katalizatori. Zagrijavanje vodenog rastvora DyBr3 i NaF pod pritiskom od 450 bara tokom 17 sati do 450 °C može proizvesti vlakna disprozij fluorida. Ovaj materijal može ostati u raznim vodenim rastvorima više od 100 sati bez rastvaranja ili agregacije na temperaturama iznad 400 °C.
(9) Hladnjaci za demagnetizaciju termalne izolacije koriste određene paramagnetne kristale disprozijeve soli, uključujući disprozij-galijum-granat (DGG), disprozij-aluminijum-granat (DAG) i disprozij-željezni-granat (DyIG).
(10) Spojevi elemenata grupe disprozij kadmijum oksida su izvori infracrvenog zračenja koji se mogu koristiti za proučavanje hemijskih reakcija. Disprozij i njegovi spojevi imaju jaka magnetska svojstva, što ih čini korisnim u uređajima za pohranu podataka kao što su tvrdi diskovi.
(11) Neodimijski dio neodimijumskih željezno-bornih magneta može se zamijeniti disprozijem kako bi se povećala koercitivnost i poboljšala otpornost magneta na toplinu. Koristi se u primjenama s visokim zahtjevima za performansama, kao što su pogonski motori električnih vozila. Automobili koji koriste ovu vrstu magneta mogu sadržavati do 100 grama disprozija po vozilu. Prema procijenjenoj godišnjoj prodaji Toyote od 2 miliona vozila, uskoro će se iscrpiti globalne zalihe metala disprozija. Magneti zamijenjeni disprozijem također imaju visoku otpornost na koroziju.
(12) Disprozijumski spojevi mogu se koristiti kao katalizatori u rafiniranju nafte i hemijskoj industriji. Ako se disprozij doda kao strukturni promotor u katalizatoru za sintezu ferioksida amonijaka, katalitička aktivnost i otpornost katalizatora na toplinu mogu se poboljšati. Disprozijum oksid se može koristiti kao visokofrekventni dielektrični keramički komponentni materijal, sa strukturom Mg0-Ba0-Dy0n-TiO2, koji se može koristiti za dielektrične rezonatore, dielektrične filtere, dielektrične dipleksere i komunikacijske uređaje.
Vrijeme objave: 23. avg. 2023.