אלמנט אדמה נדיר קסום: דיספרוזיון

דיספרוזיון,סמל DY ומספר אטומי 66. זה אאלמנט אדמה נדירעם ברק מתכתי. דיספרוזיון מעולם לא נמצא כחומר יחיד באופיו, אם כי הוא קיים במינרלים שונים כמו yttrium phosphate.

שפע הדיספרוזיון בקרום הוא 6ppm, שהוא נמוך מזה של

yttriumבאלמנטים אדמה נדירים כבדים. זה נחשב ככבד יחסית יחסית

אלמנט אדמה נדיר ומספק בסיס משאבים טוב ליישוםו.

דיספרוזיון במצבו הטבעי מורכב משבעה איזוטופים, כאשר השופע ביותר הוא 164 DY.

דיספרוזיון התגלה בתחילה על ידי פול אכילק דה בוסולנד בשנת 1886, אך רק לפני התפתחות טכנולוגיית חילופי היונים בשנות החמישים היא הייתה מבודדת לחלוטין. לדיספרוזיון יש מעט יחסית יישומים מכיוון שלא ניתן להחליף אותו על ידי אלמנטים כימיים אחרים.

מלחים דיספרוזיון מסיסים הם בעלי רעילות קלה, ואילו מלחים בלתי מסיסים נחשבים לא רעילים.

לגלות היסטוריה

התגלה על ידי: L. Boisbaudran, צרפתית

התגלה בשנת 1886 בצרפת

לאחר שמוסנדר נפרדארביוםכדור הארץ וטרביוםכדור הארץ מכדור הארץ yttrium בשנת 1842, כימאים רבים השתמשו בניתוח ספקטרלי כדי לזהות ולקבוע כי הם לא היו תחמוצות טהורות של יסוד, מה שעודד את הכימאים להמשיך להפריד ביניהם. שבע שנים לאחר ההפרדה של הולמיום, בשנת 1886, חילק אותו בובאברנד לחצי ושמר על הולמיום, השני בשם דיספרוזיון, עם הסמל היסודי DY. מילה זו נובעת מהמילה היוונית dysprositos ומשמעותה 'קשה להשיג'. עם גילוי הדיספרוזיון ואלמנטים אדמה נדירים אחרים, הושלם המחצית השנייה של השלב השלישי של תגלית יסודות האדמה הנדירה.

תצורת אלקטרונים

פריסה אלקטרונית:

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

אִיזוֹטוֹפּ

במצבו הטבעי, דיספרוזיון מורכב משבעה איזוטופים: 156dy, 158dy, 160dy, 161dy, 162dy, 163dy ו- 164dy. כל אלה נחשבים ליציבים, למרות ריקבון של 156 שבי עם מחצית החיים של למעלה מ -118 שנים. בין איזוטופים המופיעים באופן טבעי, 164DY הוא הנפוץ ביותר ב 28%, ואחריו 162 סכומים ב -26%. הכי פחות מספיק הוא 156, 0.06%. 29 איזוטופים רדיואקטיביים סונתזו גם הם, בין 138 ל- 173, מבחינת המסה האטומית. היציבה ביותר היא 154 עם מחצית חיים של כ -3106 שנים, ואחריה 159 אדי עם מחצית החיים של 144.4 יום. הכי לא יציב הוא 138 DY עם מחצית החיים של 200 אלפיות השנייה. 154DY נגרם בעיקר כתוצאה מריקבון אלפא, ואילו 152dy ו- 159dy deca נגרמים בעיקר כתוצאה מלכידת אלקטרונים.

מַתֶכֶת

לדיספרוזיון יש ברק מתכתי וברק כסף בהיר. הוא די רך וניתן לעצב אותו מבלי לנצוץ אם נמנעים מחימום יתר. התכונות הפיזיות של דיספרוזיון מושפעות אפילו מכמות קטנה של זיהומים. לדיספרוזיון ולהולמיום יש את החוזק המגנטי הגבוה ביותר, במיוחד בטמפרטורות נמוכות. פרומגנט דיספרוזיון פשוט הופך למצב אנטי-פרומגנטי סלילי בטמפרטורות מתחת ל 85 K (-188.2 צלזיוס) ומעל 85 K (-188.2 צלזיוס), כאשר כל האטומים מקבילים לשכבה התחתונה ברגע ספציפי ופנים בשכבות סמוכות בזווית קבועה. אנטיפרומגנטיות יוצאת דופן זו הופכת למצב לא מופרז (פרמגנטי) במהירות 179 K (-94 C).

בַּקָשָׁה:

(1) כתוסף למגנטים קבועים של Neodymium Iron Boron, הוספת כ- 2-3% דיספרוזיון לסוג זה של מגנט יכול לשפר את הכפיות שלו. בעבר, הביקוש לדיספרוזיון לא היה גבוה, אך עם הביקוש ההולך וגובר למגנטים של בורון ברזל ניאודימיום, הוא הפך להיות מרכיב תוסף הכרחי, עם ציון של כ- 95-99.9%, וגם הביקוש גדל במהירות.

(2) דיספרוזיון משמש כמפעיל לזרחן, ודיספרוזיון טריפלנטי הוא יון מפעיל מבטיח לחומרים זוהרים של טריקולור מרכז פליטה. הוא מורכב בעיקר משתי להקות פליטה, האחת היא פליטה צהובה, והשנייה היא פליטה כחולה. ניתן להשתמש בחומרים זוהרים מסוממים של דיספרוזיון כזרחן טריקולור.

(3) דיספרוזיון הוא חומר גלם מתכת הכרחי להכנת טרפנול סגסוגת מגנטו -קריקטטיבי גדול, שיכול לאפשר השגת תנועות מכניות מדויקות.

(4)מתכת דיספרוזיון יכול לשמש כחומר אחסון מגנטו-אופטי עם מהירות הקלטה גבוהה ורגישות לקריאה.

(5) להכנת מנורות דיספרוזיון, החומר העובד המשמש במנורות דיספרוזיון הוא דיספרוזיון יוד. לסוג זה של מנורה יתרונות כמו בהירות גבוהה, צבע טוב, טמפרטורת צבע גבוהה, גודל קטן וקשת יציבה. הוא שימש כמקור תאורה לסרטים, הדפסה ויישומי תאורה אחרים.

(6) בשל שטח החתך הגדול של לכידת הנויטרונים של יסוד הדיספרוזיון, הוא משמש בתעשיית האנרגיה האטומית למדידת ספקטרום נויטרונים או כבולם נויטרונים.

(7) DY3AL5O12 יכול לשמש גם כחומר עבודה מגנטי לקירור מגנטי. עם פיתוח מדע וטכנולוגיה, תחומי היישום של דיספרוזיון ימשיכו להתרחב ולהתרחב.

(8) ננו -סיבים מתחמים לדיספרוזיון הם בעלי חוזק ושטח פנים גבוה, כך שניתן להשתמש בהם לחיזוק חומרים אחרים או כזרזים. חימום תמיסה מימית של DYBR3 ו- NAF בלחץ 450 בר למשך 17 שעות עד 450 מעלות צלזיוס יכול לייצר סיבי פלואוריד דיספרוזיון. חומר זה יכול להישאר בפתרונות מימיים שונים במשך יותר ממאה שעות ללא פירוק או צבירה בטמפרטורות העולות על 400 מעלות צלזיוס.

(9) מקררי בידוד תרמי דמגנטיזציה מקררים משתמשים בגבישי מלח דיספרוזיום פרמגנטיים מסוימים, כולל דיספרוזיון גליום גרנט (DGG), דיספרוזיון אלומיניום גרנט (DAG) וגרנט ברזל דיספרוזיון (DYIG).

(10) תרכובות אלמנט קבוצתי של קדמיום תחמוצת קדמיום הן מקורות קרינה אינפרא אדום שניתן להשתמש בהם כדי לחקור תגובות כימיות. לדיספרוזיון ולתרכובותיו יש תכונות מגנטיות חזקות, מה שהופך אותם לשימושיים במכשירי אחסון נתונים כמו כוננים קשיחים.

(11) ניתן להחליף את החלק הניאודימיום של מגנטים בורון ברזל ניאודימיום לדיספרוזיון כדי להגביר את הכפייה ולשפר את עמידות החום של המגנטים. הוא משמש ביישומים עם דרישות בעלות ביצועים גבוהים כמו מנועי כונן רכב חשמלי. מכוניות המשתמשות בסוג זה של מגנט יכולות להכיל עד 100 גרם של דיספרוזיון לרכב. על פי מכירות השנתיות המשוערות של טויוטה של ​​2 מיליון כלי רכב, היא תדלוק בקרוב את ההיצע העולמי של מתכת דיספרוזיון. למגנטים המוחלפים בדיספרוזיון יש גם עמידות בפני קורוזיה גבוהה.

(12) תרכובות דיספרוזיון יכולות לשמש כזרזים בזיקוק נפט ותעשיות כימיות. אם מתווסף דיספרוזיון כמקדם מבני בזרז סינתזת אמוניה פריריוקסיד, ניתן לשפר את הפעילות הקטליטית ואת עמידות החום של הזרז. תחמוצת דיספרוזיון יכולה לשמש כחומר רכיב קרמי דיאלקטרי בתדר גבוה, עם מבנה של MG0-BA0-DY0N-TI02, אשר ניתן להשתמש בו עבור מהדהדים דיאלקטריים, פילטרים דיאלקטריים, דיפלקסיבים דיאלקטריים ומכשירי תקשורת.