disprozij,simbol Dy i atomski broj 66. To je aelement rijetke zemljes metalnim sjajem. Disprozij nikada nije pronađen kao samostalna tvar u prirodi, iako postoji u raznim mineralima poput itrijevog fosfata.
Obilje disprozija u kori je 6 ppm, što je niže od količine
itriju teškim elementima rijetke zemlje. Smatra se relativno obilnim teškim
rijetkog zemnog elementa i pruža dobru osnovu resursa za njegovu primjenu.
Disprozij je u svom prirodnom stanju sastavljen od sedam izotopa, od kojih je najzastupljeniji 164 Dy.
Disprozij je prvi otkrio Paul Achilleck de Bospoland 1886. godine, ali je potpuno izoliran tek razvojem tehnologije ionske izmjene 1950-ih. Disprozij ima relativno malo primjena jer se ne može zamijeniti drugim kemijskim elementima.
Topljive soli disprozija imaju malu toksičnost, dok se netopljive soli smatraju netoksičnima.
Otkrivanje povijesti
Otkrio: L. Boisbaudran, franc
Otkriven 1886. u Francuskoj
Nakon što se Mossander odvojioerbijzemlja iterbijzemlju iz itrijeve zemlje 1842. godine, mnogi su kemičari koristili spektralnu analizu kako bi identificirali i utvrdili da nisu čisti oksidi nekog elementa, što je potaknulo kemičare da ih nastave razdvajati. Sedam godina nakon odvajanja holmija, 1886., Bouvabadrand ga je podijelio na pola i zadržao holmij, drugi nazvan disprozij, s elementarnim simbolom Dy. Ova riječ dolazi od grčke riječi dysprositos i znači 'teško za nabaviti'. Otkrićem disprozija i drugih elemenata rijetke zemlje dovršena je druga polovica treće faze otkrivanja elementa rijetke zemlje.
Konfiguracija elektrona
Elektronički izgled:
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 oni smatraju stabilnima, unatoč raspadu 156Dy s vremenom poluraspada od preko 1 * 1018 godina. Među izotopima koji se pojavljuju u prirodi, 164Dy je najzastupljeniji s 28%, a slijedi ga 162Dy s 26%. Najmanje dovoljan je 156Dy, 0,06%. Također je sintetizirano 29 radioaktivnih izotopa, u rasponu od 138 do 173, u smislu atomske mase. Najstabilniji je 154Dy s vremenom poluraspada od približno 3106 godina, a slijedi ga 159Dy s 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 raspadi uglavnom uzrokovani hvatanjem elektrona.
Metal
Disprozij ima metalni sjaj i jarko srebrni sjaj. Prilično je mekan i može se obrađivati bez iskrenja ako se izbjegne pregrijavanje. Na fizikalna svojstva disprozija utječe čak i mala količina nečistoća. Disprozij i holmij imaju najveću magnetsku snagu, posebno na niskim temperaturama. Jednostavan disprozijev 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 prema susjednim slojevima pod fiksnim kutom . Ovaj neobičan antiferomagnetizam prelazi u poremećeno (paramagnetsko) stanje na 179 K (-94 C).
Primjena:
(1) Kao aditiv za neodimijske željezo-borove trajne magnete, dodavanje oko 2-3% disprozija ovoj vrsti magneta može poboljšati njegovu koercitivnost. U prošlosti potražnja za disprozijem nije bila velika, ali s povećanjem potražnje za neodimijskim željeznim i borovim magnetima, postao je neophodan aditivni element, s ocjenom od oko 95-99,9%, a potražnja također brzo raste.
(2) Disprozij se koristi kao aktivator za fosfore, a trovalentni disprozij obećavajući je aktivirajući ion za trobojne luminiscentne materijale s jednim središtem emisije. Uglavnom se sastoji od dvije trake emisije, jedna je žuta emisija, a druga je plava emisija. Luminescentni materijali dopirani disprozijem mogu se koristiti kao trobojni fosfori.
(3) Disprozij je neophodna metalna sirovina za pripremu velike magnetostrikcijske legure terfenol, koja može omogućiti postizanje preciznih mehaničkih gibanja.
(4)Metalni disprozij može se koristiti kao magneto-optički materijal za pohranu s velikom brzinom snimanja i osjetljivošću čitanja.
(5) Za pripremu disprozijevih lampi radna tvar koja se koristi u disprozijevim lampama je disprozijev jodid. Ova vrsta svjetiljke ima prednosti kao što su visoka svjetlina, dobra boja, visoka temperatura boje, mala veličina i stabilan luk. Korišten je kao izvor rasvjete za filmove, ispis i druge primjene osvjetljenja.
(6) Zbog velike površine poprečnog presjeka hvatanja neutrona elementa disprozija koristi se u industriji atomske energije za mjerenje spektra neutrona ili kao apsorber neutrona.
(7) Dy3Al5O12 također se može koristiti kao magnetska radna tvar za magnetsko hlađenje. S razvojem znanosti i tehnologije, područja primjene disprozija nastavit će se širiti i širiti.
(8) Nanovlakna spoja disprozija imaju veliku čvrstoću i površinu, pa se mogu koristiti za ojačavanje drugih materijala ili kao katalizatori. Zagrijavanjem vodene otopine DyBr3 i NaF pri tlaku od 450 bara tijekom 17 sati na 450 °C mogu se proizvesti vlakna disprozijevog fluorida. Ovaj materijal može ostati u raznim vodenim otopinama više od 100 sati bez otapanja ili agregacije na temperaturama višim od 400 °C.
(9) Hladnjaci za demagnetizaciju toplinske izolacije koriste određene paramagnetske kristale disprozijeve soli, uključujući disprozijev galijev granat (DGG), disprozijev aluminijski granat (DAG) i disprozijev željezni granat (DyIG).
(10) Elementi skupine disprozij kadmij oksida izvori su infracrvenog zračenja koji se mogu koristiti za proučavanje kemijskih 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 neodimijskih željezo-bor magneta može se zamijeniti disprozijem kako bi se povećala koercitivnost i poboljšala toplinska otpornost magneta. Koristi se u aplikacijama 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 Toyotinoj godišnjoj prodaji od 2 milijuna vozila, uskoro će iscrpiti globalnu ponudu metala disprozija. Magneti zamijenjeni disprozijem također imaju visoku otpornost na koroziju.
(12) Spojevi disprozija mogu se koristiti kao katalizatori u rafineriji nafte i kemijskoj industriji. Ako se disprozij doda kao strukturni promotor u katalizatoru sinteze ferioksida amonijaka, katalitička aktivnost i toplinska otpornost katalizatora mogu se poboljšati. Disprozijev oksid može se koristiti kao visokofrekventni dielektrični keramički komponentni materijal, sa strukturom Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, koji se može koristiti za dielektrične rezonatore, dielektrične filtre, dielektrične dipleksere i komunikacijske uređaje.
Vrijeme objave: 23. kolovoza 2023