Disprozij,simbol Dy i atomski broj 66. To jerijetki zemni elements metalnim sjajem. Disprozij nikada nije pronađen kao pojedinačna tvar u prirodi, iako postoji u raznim mineralima poput itrij fosfata.
Količina disprozija u kori je 6 ppm, što je niže od one u
itriju 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 u potpunosti izoliran. Disprozij ima relativno malo primjena jer ga ne mogu zamijeniti drugi kemijski elementi.
Topljive disprozijeve soli imaju blagu toksičnost, dok se netopljive soli smatraju netoksičnima.
Otkrivanje povijesti
Otkrio: L. Boisbaudran, Francuz
Otkriven u Francuskoj 1886.
Nakon što se Mossander odvojioerbijzemlja iterbijNakon što su 1842. godine odvojili itrij od zemlje, mnogi kemičari su koristili spektralnu analizu kako bi identificirali i utvrdili da se ne radi o čistim oksidima elementa, što je potaknulo kemičare da nastave s njihovim odvajanjem. Sedam godina nakon odvajanja holmija, 1886. godine, Bouvabadrand ga je podijelio na pola i zadržao holmij, a drugi je nazvao disprozij, s elementarnim simbolom Dy. Ova riječ dolazi od grčke riječi dysprozitos i znači 'teško ga je dobiti'. Otkrićem disprozija i drugih rijetkozemnih elemenata završena je druga polovica treće faze otkrivanja rijetkozemnih elemenata.
Elektronska konfiguracija
Elektronički 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 stabilnima, unatoč raspadu 156Dy s vremenom poluraspada od preko 1 * 1018 godina. Među prirodnim izotopima, 164Dy je najzastupljeniji s 28%, a slijedi ga 162Dy s 26%. Najmanje ga je zastupljeno 156Dy, 0,06%. Sintetizirano je i 29 radioaktivnih izotopa, u rasponu od 138 do 173, s obzirom na atomsku masu. Najstabilniji je 154Dy s vremenom poluraspada od približno 3106 godina, a slijedi ga 159Dy s vremenom poluraspada od 144,4 dana. Najnestabilniji je 138 Dy s vremenom poluraspada od 200 milisekundi. 154Dy uglavnom nastaje 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 jakost, posebno na niskim temperaturama. Jednostavni 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 su prema susjednim slojevima pod fiksnim kutom. Ovaj neobičan antiferomagnetizam transformira se u neuređeno (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 rastućom potražnjom za neodimijskim željezo-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 je obećavajući aktivacijski ion za trobojne luminiscentne materijale s jednim emisionim centrom. Uglavnom se sastoji od dvije emisijske vrpce, 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 omogućuje postizanje preciznih mehaničkih pokreta.
(4)Metalni disprozij može se koristiti kao magnetooptički materijal za pohranu s visokom brzinom snimanja i osjetljivošću čitanja.
(5) Za pripremu disprozijevih lampi, radna tvar koja se koristi u disprozijevim 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, tisak i druge svjetlosne primjene.
(6) Zbog velike površine poprečnog presjeka za hvatanje neutrona disprozijevog 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 tvar za magnetsko hlađenje. Razvojem znanosti i tehnologije, područja primjene disprozija nastavit će se širiti i proširivati.
(8) Nanovlakna disprozijevih spojeva imaju visoku čvrstoću i površinu, pa se mogu koristiti za ojačavanje drugih materijala ili kao katalizatori. Zagrijavanje vodene otopine DyBr3 i NaF pri tlaku od 450 bara tijekom 17 sati na 450 °C može proizvesti vlakna disprozijevog fluorida. Ovaj materijal može ostati u raznim vodenim otopinama više od 100 sati bez otapanja ili agregacije na temperaturama iznad 400 °C.
(9) Hladnjaci za toplinsku izolaciju i demagnetizaciju koriste određene paramagnetske kristale disprozijeve soli, uključujući disprozijev galijev granat (DGG), disprozijev aluminijev granat (DAG) i disprozijev željezov granat (DyIG).
(10) Spojevi elemenata skupine disprozija kadmija i oksida su izvori infracrvenog zračenja koji se mogu koristiti za proučavanje kemijskih reakcija. Disprozij i njegovi spojevi imaju jaka magnetska svojstva, što ih čini korisnima u uređajima za pohranu podataka poput tvrdih diskova.
(11) Neodimijski dio neodimskih željezo-bor 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 milijuna vozila, uskoro će se iscrpiti globalna opskrba metalom disprozija. Magneti zamijenjeni disprozijem također imaju visoku otpornost na koroziju.
(12) Spojevi disprozija mogu se koristiti kao katalizatori u rafiniranju nafte i kemijskoj industriji. Ako se disprozij doda kao strukturni promotor u katalizatoru sinteze amonijaka na bazi ferioksida, mogu se poboljšati katalitička aktivnost i otpornost katalizatora na toplinu. 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 filtere, dielektrične dipleksere i komunikacijske uređaje.
Vrijeme objave: 23. kolovoza 2023.