Unsur Nadir Bumi Ajaib: Dysprosium

Disprosium,simbol Dy dan nombor atom 66. Ia adalah aunsur nadir bumidengan kilauan logam. Dysprosium tidak pernah ditemui sebagai bahan tunggal dalam alam semula jadi, walaupun ia wujud dalam pelbagai mineral seperti yttrium fosfat.
dy
Kelimpahan disprosium dalam kerak adalah 6ppm, yang lebih rendah daripada

yttriumdalam unsur nadir bumi berat. Ia dianggap sebagai berat yang agak banyak

unsur nadir bumi dan menyediakan asas sumber yang baik untuk aplikasinya.

Dysprosium dalam keadaan semula jadinya terdiri daripada tujuh isotop, dengan yang paling banyak ialah 164 Dy.

Dysprosium pada mulanya ditemui oleh Paul Achilleck de Bospoland pada tahun 1886, tetapi tidak sampai perkembangan teknologi pertukaran ion pada tahun 1950-an ia telah diasingkan sepenuhnya. Dysprosium mempunyai aplikasi yang agak sedikit kerana ia tidak boleh digantikan oleh unsur kimia lain.

Garam disprosium larut mempunyai sedikit ketoksikan, manakala garam tidak larut dianggap tidak toksik.

Menemui Sejarah

logam dy

Ditemui oleh: L. Boisbaudran, Perancis

Ditemui pada tahun 1886 di Perancis

Selepas Mossander berpisaherbiumbumi danterbiumbumi dari yttrium bumi pada tahun 1842, ramai ahli kimia menggunakan analisis spektrum untuk mengenal pasti dan menentukan bahawa ia bukan oksida tulen unsur, yang menggalakkan ahli kimia untuk terus memisahkannya. Tujuh tahun selepas pemisahan holmium, pada tahun 1886, Bouvabadrand membahagikannya kepada separuh dan mengekalkan holmium, yang lain dinamakan dysprosium, dengan simbol unsur Dy. Perkataan ini berasal dari perkataan Yunani dysprositos dan bermaksud 'sukar diperoleh'. Dengan penemuan disprosium dan unsur nadir bumi yang lain, separuh lagi peringkat ketiga penemuan unsur nadir bumi telah selesai.

Konfigurasi elektron

QQ截图20230823163217

Susun atur elektronik:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10

isotop

Dalam keadaan semula jadi, disprosium terdiri daripada tujuh isotop: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy, dan 164Dy. Ini semua dianggap stabil, walaupun pereputan 156Dy dengan separuh hayat lebih 1 * 1018 tahun. Antara isotop semulajadi, 164Dy adalah yang paling banyak pada 28%, diikuti oleh 162Dy pada 26%. Paling kurang mencukupi ialah 156Dy, 0.06%. 29 isotop radioaktif juga telah disintesis, antara 138 hingga 173, dari segi jisim atom. Yang paling stabil ialah 154Dy dengan separuh hayat kira-kira 3106 tahun, diikuti oleh 159Dy dengan separuh hayat 144.4 hari. Yang paling tidak stabil ialah 138 Dy dengan separuh hayat 200 milisaat. 154Dy disebabkan terutamanya oleh pereputan alfa, manakala pereputan 152Dy dan 159Dy disebabkan terutamanya oleh penangkapan elektron.

logam

Dysprosium mempunyai kilauan logam dan kilauan perak yang terang. Ia agak lembut dan boleh dimesin tanpa percikan api jika terlalu panas dielakkan. Sifat fizikal disprosium dipengaruhi oleh walaupun sedikit kekotoran. Dysprosium dan holmium mempunyai kekuatan magnet yang paling tinggi, terutamanya pada suhu rendah. Ferromagnet disprosium mudah menjadi keadaan antiferromagnetik heliks pada suhu di bawah 85 K (-188.2 C) dan di atas 85 K (-188.2 C), di mana semua atom adalah selari dengan lapisan bawah pada momen tertentu dan menghadapi lapisan bersebelahan pada sudut tetap . Antiferromagnetisme yang luar biasa ini berubah menjadi keadaan tidak teratur (paramagnet) pada 179 K (-94 C).

Permohonan:

(1) Sebagai bahan tambahan untuk magnet kekal boron besi neodymium, menambah kira-kira 2-3% disprosium kepada magnet jenis ini boleh meningkatkan daya paksaannya. Pada masa lalu, permintaan untuk dysprosium tidak tinggi, tetapi dengan peningkatan permintaan untuk magnet boron besi neodymium, ia menjadi elemen tambahan yang diperlukan, dengan gred sekitar 95-99.9%, dan permintaan juga meningkat dengan pesat.

(2) Dysprosium digunakan sebagai pengaktif untuk fosforus, dan trivalen Dysprosium ialah ion pengaktifan yang menjanjikan untuk bahan pencahayaan triwarna pusat pelepasan tunggal. Ia terutamanya terdiri daripada dua jalur pelepasan, satu adalah pelepasan kuning, dan satu lagi adalah pelepasan biru. Bahan bercahaya doped disprosium boleh digunakan sebagai fosforus tiga warna.

(3) Dysprosium ialah bahan mentah logam yang diperlukan untuk penyediaan aloi magnetostrictive Terfenol yang besar, yang boleh membolehkan pergerakan mekanikal yang tepat dicapai.

(4)Logam disprosium boleh digunakan sebagai bahan storan magneto-optik dengan kelajuan rakaman tinggi dan kepekaan membaca.

640

(5) Untuk penyediaan lampu dysprosium, bahan kerja yang digunakan dalam lampu dysprosium ialah dysprosium iodide. Lampu jenis ini mempunyai kelebihan seperti kecerahan tinggi, warna yang baik, suhu warna yang tinggi, saiz kecil, dan arka yang stabil. Ia telah digunakan sebagai sumber pencahayaan untuk filem, percetakan, dan aplikasi pencahayaan lain.

640 (1)

(6) Oleh kerana luas keratan rentas penangkapan neutron yang besar bagi unsur disprosium, ia digunakan dalam industri tenaga atom untuk mengukur spektrum neutron atau sebagai penyerap neutron.

(7) Dy3Al5O12 juga boleh digunakan sebagai bahan kerja magnetik untuk penyejukan magnet. Dengan perkembangan sains dan teknologi, bidang aplikasi dysprosium akan terus berkembang dan meluas.

(8) Serat nano kompaun Dysprosium mempunyai kekuatan tinggi dan luas permukaan, jadi ia boleh digunakan untuk menguatkan bahan lain atau sebagai pemangkin. Memanaskan larutan akueus DyBr3 dan NaF pada tekanan 450 bar selama 17 jam hingga 450 ° C boleh menghasilkan gentian disprosium fluorida. Bahan ini boleh kekal dalam pelbagai larutan akueus selama lebih daripada 100 jam tanpa pembubaran atau pengagregatan pada suhu melebihi 400 ° C.

(9) Peti sejuk penyahmagnetan penebat haba menggunakan kristal garam disprosium paramagnet tertentu, termasuk disprosium galium garnet (DGG), disprosium aluminium garnet (DAG) dan disprosium besi garnet (DyIG).

(10) Sebatian unsur kumpulan disprosium kadmium oksida ialah sumber sinaran inframerah yang boleh digunakan untuk mengkaji tindak balas kimia. Dysprosium dan sebatiannya mempunyai sifat magnet yang kuat, menjadikannya berguna dalam peranti penyimpanan data seperti cakera keras.

(11) Bahagian neodymium magnet boron besi neodymium boleh digantikan dengan disprosium untuk meningkatkan coercivity dan meningkatkan rintangan haba magnet. Ia digunakan dalam aplikasi dengan keperluan prestasi tinggi seperti motor pemacu kenderaan elektrik. Kereta yang menggunakan magnet jenis ini boleh mengandungi sehingga 100 gram dysprosium setiap kenderaan. Menurut anggaran jualan tahunan Toyota sebanyak 2 juta kenderaan, ia akan menyusutkan bekalan global disprosium logam tidak lama lagi. Magnet yang digantikan dengan dysprosium juga mempunyai rintangan kakisan yang tinggi.

 

(12) Sebatian disprosium boleh digunakan sebagai pemangkin dalam penapisan minyak dan industri kimia. Jika disprosium ditambah sebagai penganjur struktur dalam pemangkin sintesis ammonia ferrioksida, aktiviti pemangkin dan rintangan haba pemangkin boleh dipertingkatkan. Dysprosium oxide boleh digunakan sebagai bahan komponen seramik dielektrik frekuensi tinggi, dengan struktur Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, yang boleh digunakan untuk resonator dielektrik, penapis dielektrik, diplekser dielektrik dan peranti komunikasi.


Masa siaran: Ogos-23-2023