Диспрозијум,симбол Dy и атомски број 66. То јеретки земни елементса металним сјајем. Диспрозијум никада није пронађен као појединачна супстанца у природи, иако постоји у разним минералима као што је итријум фосфат.
Обиље диспрозијума у кори је 6 ppm, што је ниже него код
итријуму тешким реткоземним елементима. Сматра се релативно распрострањеним тешким
реткоземни елемент и пружа добру ресурсну основу за његову примену.
Диспрозијум у свом природном стању састоји се од седам изотопа, а најзаступљенији је 164Dy.
Диспрозијум је први пут открио Пол Ахилек де Босполанд 1886. године, али је тек развојем технологије јонске измене педесетих година 20. века потпуно изолован. Диспрозијум има релативно мало примене јер се не може заменити другим хемијским елементима.
Растворљиве соли диспрозијума имају благу токсичност, док се нерастворљиве соли сматрају нетоксичним.
Откривање историје
Открио: Л. Боабодран, Француз
Откривен у Француској 1886. године
Након што се Мосандер раздвојиоербијумземља итербијумЗемљу од Земље итријум 1842. године, многи хемичари су користили спектралну анализу да би идентификовали и утврдили да нису у питању чисти оксиди елемента, што је подстакло хемичаре да наставе са њиховим раздвајањем. Седам година након раздвајања холмијума, 1886. године, Бувабадранд га је поделио на пола и задржао холмијум, други назвао диспрозијум, са елементарним симболом Dy. Ова реч потиче од грчке речи dysprositos и значи „тешко се добија“. Открићем диспрозијума и других елемената ретких земаља, завршена је друга половина треће фазе откривања елемената ретких земаља.
Електронска конфигурација
Електронски распоред:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
изотоп
У свом природном стању, диспрозијум се састоји од седам изотопа: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy и 164Dy. Сви се сматрају стабилним, упркос распаду 156Dy са временом полураспада од преко 1 * 1018 година. Међу природним изотопима, 164Dy је најзаступљенији са 28%, а затим следи 162Dy са 26%. Најмање је заступљен 156Dy, 0,06%. Синтетисано је и 29 радиоактивних изотопа, у распону од 138 до 173, у смислу атомске масе. Најстабилнији је 154Dy са временом полураспада од приближно 3106 година, а затим 159Dy са временом полураспада од 144,4 дана. Најнестабилнији је 138 Dy са временом полураспада од 200 милисекунди. 154Dy је углавном узрокован алфа распадом, док су распади 152Dy и 159Dy углавном узроковани захватом електрона.
Метал
Диспрозијум има метални сјај и јарки сребрни сјај. Прилично је мекан и може се обрађивати без варничења ако се избегне прегревање. На физичка својства диспрозијума утиче чак и мала количина нечистоћа. Диспрозијум и холмијум имају највећу магнетну јачину, посебно на ниским температурама. Једноставан диспрозијумски феромагнетик постаје хеликоидно антиферомагнетско стање на температурама испод 85 K (-188,2 C) и изнад 85 K (-188,2 C), где су сви атоми паралелни са доњим слојем у одређеном тренутку и окренути су према суседним слојевима под фиксним углом. Овај необичан антиферомагнетизам трансформише се у неуређено (парамагнетско) стање на 179 K (-94 C).
Примена:
(1) Као адитив за сталне магнете од неодимијума и гвожђа бора, додавање око 2-3% диспрозијума овој врсти магнета може побољшати његову коерцитивност. У прошлости потражња за диспрозијумом није била велика, али са повећањем потражње за магнетима од неодимијума и гвожђа бора, он је постао неопходан адитивни елемент, са степеном од око 95-99,9%, а потражња такође брзо расте.
(2) Диспрозијум се користи као активатор за фосфоре, а тровалентни диспрозијум је обећавајући активациони јон за тробојне луминесцентне материјале са једним емисионим центром. Углавном се састоји од две емисионе траке, једна је жута емисија, а друга плава емисија. Луминесцентни материјали допирани диспрозијумом могу се користити као тробојни фосфори.
(3) Диспрозијум је неопходна метална сировина за припрему велике магнетостриктивне легуре Терфенол, која може омогућити постизање прецизних механичких покрета.
(4)Диспрозијум метал може се користити као магнетно-оптички материјал за складиштење са великом брзином снимања и осетљивошћу читања.
(5) За припрему диспрозијумских лампи, радна супстанца која се користи у диспрозијумским лампама је диспрозијум јодид. Ова врста лампе има предности као што су висок сјај, добра боја, висока температура боје, мала величина и стабилан лук. Коришћена је као извор светлости за филмове, штампање и друге примене осветљења.
(6) Због велике површине попречног пресека за хватање неутрона елемента диспрозијума, он се користи у атомској енергетској индустрији за мерење неутронских спектара или као апсорбер неутрона.
(7) Dy3Al5O12 се такође може користити као магнетна радна супстанца за магнетно хлађење. Са развојем науке и технологије, области примене диспрозијума ће се наставити ширити и проширивати.
(8) Нановлакна диспрозијумских једињења имају велику чврстоћу и површину, тако да се могу користити за ојачавање других материјала или као катализатори. Загревање воденог раствора DyBr3 и NaF под притиском од 450 бара током 17 сати до 450 °C може произвести влакна диспрозијум флуорида. Овај материјал може остати у различитим воденим растворима дуже од 100 сати без растварања или агрегације на температурама изнад 400 °C.
(9) Фрижидери за демагнетизацију топлотне изолације користе одређене парамагнетне кристале диспрозијумове соли, укључујући диспрозијум галијум гранат (DGG), диспрозијум алуминијум гранат (DAG) и диспрозијум гвожђе гранат (DyIG).
(10) Једињења елемената групе диспрозијум-кадмијум-оксида су извори инфрацрвеног зрачења који се могу користити за проучавање хемијских реакција. Диспрозијум и његова једињења имају јака магнетна својства, што их чини корисним у уређајима за складиштење података као што су чврсти дискови.
(11) Неодимијумски део неодимијумских магнета са гвожђем и бором може се заменити диспрозијумом како би се повећала коерцитивност и побољшала отпорност магнета на топлоту. Користи се у апликацијама са високим захтевима за перформансама, као што су погонски мотори електричних возила. Аутомобили који користе ову врсту магнета могу садржати до 100 грама диспрозијума по возилу. Према процењеној годишњој продаји Тојоте од 2 милиона возила, ускоро ће се исцрпети глобалне залихе метала диспрозијума. Магнети замењени диспрозијумом такође имају високу отпорност на корозију.
(12) Једињења диспрозијума могу се користити као катализатори у рафинерији нафте и хемијској индустрији. Ако се диспрозијум дода као структурни промотор у катализатору за синтезу фериоксида амонијака, каталитичка активност и отпорност катализатора на топлоту могу се побољшати. Диспрозијум оксид се може користити као високофреквентни диелектрични керамички компонентни материјал, са структуром Mg0-Ba0-Dy0n-TiO2, који се може користити за диелектричне резонаторе, диелектричне филтере, диелектричне диплексере и комуникационе уређаје.
Време објаве: 23. август 2023.