Magisk sjeldent jordelement: Dysprosium

Dysprosium,symbol Dy og atomnummer 66. Det er ensjeldne jordartselementermed metallisk glans. Dysprosium har aldri blitt funnet som et enkelt stoff i naturen, selv om det finnes i forskjellige mineraler som yttriumfosfat.
dy
Forekomsten av dysprosium i skorpen er 6 ppm, som er lavere enn for

yttriumi tunge sjeldne jordartselementer. Det regnes som en relativt rikelig tung

sjeldne jordartselementer og gir et godt ressursgrunnlag for bruken.

Dysprosium i sin naturlige tilstand er sammensatt av syv isotoper, hvor den mest tallrike er 164 Dy.

Dysprosium ble opprinnelig oppdaget av Paul Achilleck de Bospoland i 1886, men det var ikke før utviklingen av ionebytterteknologi på 1950-tallet at det ble fullstendig isolert. Dysprosium har relativt få anvendelser fordi det ikke kan erstattes av andre kjemiske elementer.

Løselige dysprosiumsalter har liten toksisitet, mens uløselige salter anses som ikke-giftige.

Oppdage historie

dy metall

Oppdaget av: L. Boisbaudran, fransk

Oppdaget i 1886 i Frankrike

Etter at Mossander skilte segerbiumjord ogterbiumjord fra yttriumjord i 1842, brukte mange kjemikere spektralanalyse for å identifisere og fastslå at de ikke var rene oksider av et grunnstoff, noe som oppmuntret kjemikere til å fortsette å skille dem. Syv år etter separasjonen av holmium, i 1886, delte Bouvabadrand det i to og beholdt holmium, det andre kalt dysprosium, med elementærsymbolet Dy. Dette ordet kommer fra det greske ordet dysprositos og betyr 'vanskelig å få tak'. Med oppdagelsen av dysprosium og andre sjeldne jordartselementer er den andre halvdelen av den tredje fasen av oppdagelsen av sjeldne jordartsmetaller fullført.

Elektronkonfigurasjon

QQ截图20230823163217

Elektronisk layout:

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

isotop

I sin naturlige tilstand er dysprosium sammensatt av syv isotoper: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy og 164Dy. Disse anses alle som stabile, til tross for et 156Dy-forfall med en halveringstid på over 1 * 1018 år. Blant naturlig forekommende isotoper er 164Dy den mest tallrike med 28 %, etterfulgt av 162Dy med 26 %. Minst tilstrekkelig er 156Dy, 0,06%. 29 radioaktive isotoper har også blitt syntetisert, fra 138 til 173, når det gjelder atommasse. Den mest stabile er 154Dy med en halveringstid på ca. 3106 år, etterfulgt av 159Dy med en halveringstid på 144,4 dager. Den mest ustabile er 138 Dy med en halveringstid på 200 millisekunder. 154Dy er hovedsakelig forårsaket av alfa-forfall, mens 152Dy og 159Dy-forfall hovedsakelig er forårsaket av elektronfangst.

Metall

Dysprosium har en metallisk glans og en lys sølvglans. Den er ganske myk og kan bearbeides uten gnister dersom overoppheting unngås. De fysiske egenskapene til dysprosium påvirkes av selv en liten mengde urenheter. Dysprosium og holmium har den høyeste magnetiske styrken, spesielt ved lave temperaturer. En enkel dysprosium ferromagnet blir en spiralformet antiferromagnetisk tilstand ved temperaturer under 85 K (-188,2 C) og over 85 K (-188,2 C), hvor alle atomer er parallelle med bunnlaget i et bestemt øyeblikk og vender mot tilstøtende lag i en fast vinkel . Denne uvanlige antiferromagnetismen forvandles til en forstyrret (paramagnetisk) tilstand ved 179 K (-94 C).

Søknad:

(1) Som et tilsetningsstoff for permanente neodym-jernbor-magneter, kan tilsetning av ca. 2-3 % dysprosium til denne typen magnet forbedre dens tvangsevne. Tidligere var etterspørselen etter dysprosium ikke høy, men med den økende etterspørselen etter neodymjernbormagneter ble det et nødvendig additivelement, med en karakter på rundt 95-99,9 %, og etterspørselen øker også raskt.

(2) Dysprosium brukes som aktivator for fosfor, og trivalent Dysprosium er et lovende aktiverende ion for tricolor selvlysende materialer med enkelt emisjonssenter. Den er hovedsakelig sammensatt av to emisjonsbånd, det ene er gult utslipp og det andre er blått utslipp. Dysprosium-dopet selvlysende materialer kan brukes som trefargede fosforer.

(3) Dysprosium er et nødvendig metallråmateriale for fremstilling av stor magnetostriktiv legering Terfenol, som kan gjøre det mulig å oppnå nøyaktige mekaniske bevegelser.

(4)Dysprosium metall kan brukes som et magneto-optisk lagringsmateriale med høy opptakshastighet og lesefølsomhet.

640

(5) For fremstilling av dysprosiumlamper er arbeidsstoffet som brukes i dysprosiumlamper dysprosiumjodid. Denne typen lampe har fordeler som høy lysstyrke, god farge, høy fargetemperatur, liten størrelse og stabil lysbue. Den har blitt brukt som lyskilde for filmer, utskrift og andre lysapplikasjoner.

640 (1)

(6) På grunn av det store nøytronfangst-tverrsnittsarealet til dysprosiumelementet, brukes det i atomenergiindustrien for å måle nøytronspektra eller som en nøytronabsorber.

(7) Dy3Al5O12 kan også brukes som et magnetisk arbeidsstoff for magnetisk kjøling. Med utviklingen av vitenskap og teknologi vil bruksområdene for dysprosium fortsette å utvide og utvide seg.

(8) Dysprosium-sammensatte nanofibre har høy styrke og overflateareal, så de kan brukes til å styrke andre materialer eller som katalysatorer. Oppvarming av en vandig løsning av DyBr3 og NaF ved 450 bar trykk i 17 timer til 450 ° C kan produsere dysprosiumfluoridfibre. Dette materialet kan forbli i forskjellige vandige løsninger i mer enn 100 timer uten oppløsning eller aggregering ved temperaturer over 400 ° C.

(9) Avmagnetiseringskjøleskap med termisk isolasjon bruker visse paramagnetiske dysprosiumsaltkrystaller, inkludert dysprosiumgalliumgranat (DGG), dysprosiumaluminiumgranat (DAG) og dysprosiumjerngranat (DyIG).

(10) Dysprosiumkadmiumoksidgruppeelementforbindelser er infrarøde strålingskilder som kan brukes til å studere kjemiske reaksjoner. Dysprosium og dets forbindelser har sterke magnetiske egenskaper, noe som gjør dem nyttige i datalagringsenheter som harddisker.

(11) Neodymdelen av neodymjernbormagneter kan erstattes med dysprosium for å øke tvangsevnen og forbedre varmemotstanden til magnetene. Den brukes i applikasjoner med høye ytelseskrav som drivmotorer for elektriske kjøretøy. Biler som bruker denne typen magnet kan inneholde opptil 100 gram dysprosium per kjøretøy. Ifølge Toyotas estimerte årlige salg på 2 millioner biler, vil det snart tømme den globale forsyningen av dysprosiummetall. Magneter erstattet med dysprosium har også høy korrosjonsbestandighet.

 

(12) Dysprosiumforbindelser kan brukes som katalysatorer i oljeraffinering og kjemisk industri. Hvis dysprosium tilsettes som en strukturell promoter i en ferrioksidammoniakksyntesekatalysator, kan den katalytiske aktiviteten og varmebestandigheten til katalysatoren forbedres. Dysprosiumoksid kan brukes som et høyfrekvent dielektrisk keramisk komponentmateriale, med en struktur av Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, som kan brukes til dielektriske resonatorer, dielektriske filtre, dielektriske dipleksere og kommunikasjonsenheter.


Innleggstid: 23. august 2023