ჯადოსნური იშვიათი დედამიწის ელემენტი: დისპროზიუმი

დისპროზიუმი,სიმბოლო dy და ატომური ნომერი 66. ეს არისიშვიათი დედამიწის ელემენტიმეტალის სიკაშკაშე. დისპროზიუმი არასოდეს ყოფილა ნაპოვნი, როგორც ბუნებაში ერთი ნივთიერება, თუმცა ის არსებობს სხვადასხვა მინერალებში, როგორიცაა yttrium ფოსფატი.

ქერქში დისპროზიუმის სიმრავლეა 6ppm, რაც უფრო დაბალია, ვიდრე

yttriumდედამიწის მძიმე იშვიათ ელემენტებში. იგი შედარებით უხვი მძიმეა

იშვიათი დედამიწის ელემენტი და უზრუნველყოფს კარგი რესურსების ფონდს მისი გამოყენებისთვის.

მის ბუნებრივ მდგომარეობაში დისპროზიუმი შედგება შვიდი იზოტოპისგან, ყველაზე უხვი 164 DY.

დისპროზიუმი თავდაპირველად აღმოაჩინა პოლ აქილეკ დე ბოსპოლენდმა 1886 წელს, მაგრამ 1950 -იან წლებში იონური გაცვლის ტექნოლოგიის განვითარებამდე იგი მთლიანად იზოლირებული იყო. Dysprosium– ს აქვს შედარებით მცირე პროგრამები, რადგან მისი შეცვლა შეუძლებელია სხვა ქიმიური ელემენტებით.

ხსნადი დისპროზიუმის მარილებს აქვთ უმნიშვნელო ტოქსიკურობა, ხოლო ხსნადი მარილები არატოქსურად ითვლება.

ისტორიის აღმოჩენა

აღმოაჩინა: ლ. ბოისბაუდრანი, ფრანგული

აღმოაჩინეს 1886 წელს საფრანგეთში

მას შემდეგ, რაც მოსანდერმა დაშორდაერბიუმიდედამიწა დატერბიუმიდედამიწა Yttrium Earth- დან 1842 წელს, ბევრმა ქიმიკოსმა გამოიყენა სპექტრული ანალიზი იმის დასადგენად და დასადგენად, რომ ისინი არ იყვნენ ელემენტის სუფთა ოქსიდები, რამაც ქიმიკოსებს მოუწოდა გააგრძელონ მათი განცალკევება. ჰოლმიუმის განცალკევებიდან შვიდი წლის შემდეგ, 1886 წელს, Bouvabadrand– მა იგი ნახევარში დაყო და შეინარჩუნა ჰოლმიუმი, სხვა სახელად დისპროზიუმი, ელემენტარული სიმბოლო Dy. ეს სიტყვა გამომდინარეობს ბერძნული სიტყვიდან დისპროზიტებით და ნიშნავს "რთულ მოპოვებას". დისპროზიუმისა და დედამიწის სხვა იშვიათი ელემენტების აღმოჩენით, დედამიწის იშვიათი ელემენტის აღმოჩენის მესამე ეტაპის მეორე ნახევარი დასრულებულია.

ელექტრონის კონფიგურაცია

ელექტრონული განლაგება:

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

იზოტოპი

მის ბუნებრივ მდგომარეობაში, დისპროზიუმი შედგება შვიდი იზოტოპისგან: 156DY, 158DY, 160DY, 161DY, 162DY, 163DY და 164DY. ეს ყველაფერი სტაბილურად ითვლება, მიუხედავად 156DY დაშლისა, რომელსაც აქვს ნახევარგამოყოფის პერიოდი 1 * 1018 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. ბუნებრივად მომხდარ იზოტოპებს შორის, 164DY ყველაზე უხვად არის 28%-ით, რასაც მოჰყვება 162DY 26%. ყველაზე ნაკლებად არის 156DY, 0.06%. სინთეზირებულია 29 რადიოაქტიური იზოტოპები, რომლებიც ატომური მასის თვალსაზრისით 138 - დან 173 - მდეა. ყველაზე სტაბილურია 154DY, დაახლოებით 3106 წლის ნახევარგამოყოფით, რასაც მოჰყვა 159DY, ნახევარგამოყოფის პერიოდის 144.4 დღის განმავლობაში. ყველაზე არასტაბილურია 138 დუ, ნახევარგამოყოფის პერიოდით 200 მილიწამი. 154DY ძირითადად გამოწვეულია Alpha Decay- ით, ხოლო 152DY და 159DY დაშლა ძირითადად გამოწვეულია ელექტრონული დაჭერით.

ლითონი

Dysprosium– ს აქვს მეტალის სიკაშკაშე და ვერცხლისფერი ნათელი სიკაშკაშე. ის საკმაოდ რბილია და მისი დამუშავება შესაძლებელია ნაპერწკლების გარეშე, თუ თავიდან აიცილებთ გადახურებას. დისპროზიუმის ფიზიკურ თვისებებზე გავლენას ახდენს მინარევების მცირე რაოდენობა. დისპროზიუმს და ჰოლმიუმს აქვთ ყველაზე მაღალი მაგნიტური ძალა, განსაკუთრებით დაბალ ტემპერატურაზე. მარტივი დისპროზიუმის ferromagnet ხდება ჰელიკური ანტიფერომაგნიტური მდგომარეობა 85 K (-188.2 C) ქვემოთ ტემპერატურაზე და 85 K- ზე ზემოთ (-188.2 C) ზემოთ, სადაც ყველა ატომს პარალელურია ქვედა ფენაში კონკრეტულ მომენტში და სახეზე მიმდებარე ფენებით. ეს უჩვეულო ანტიფერომაგნიტიზმი გარდაიქმნება არაკეთილსინდისიერ (პარამაგნიტურ) მდგომარეობაში 179 K (-94 C).

განაცხადი

(1) როგორც დანამატი Neodymium Iron Boron– ის მუდმივი მაგნიტებისთვის, ამ ტიპის მაგნიტზე დაახლოებით 2-3% დისპროზიუმს შეუძლია გააუმჯობესოს მისი იძულება. წარსულში, დისპროზიუმზე მოთხოვნა არ იყო მაღალი, მაგრამ ნეოდიმიის რკინის ბორის მაგნიტებისადმი მზარდი მოთხოვნილებით, იგი გახდა აუცილებელი დანამატის ელემენტი, რომელზეც დაახლოებით 95-99.9%–ს შეადგენს, ხოლო მოთხოვნა ასევე სწრაფად იზრდება.

(2) დისპროზიუმი გამოიყენება როგორც აქტივატორი ფოსფორებისთვის, ხოლო ტრივალენტური დისპროზიუმი არის პერსპექტიული გააქტიურებული იონი ერთჯერადი ემისიის ცენტრისთვის Tricolor luminescent მასალებისთვის. იგი ძირითადად შედგება ორი ემისიის ზოლისაგან, ერთი არის ყვითელი ემისია, ხოლო მეორე არის ლურჯი ემისია. დისპროზიუმის დოპედის სანათურის მასალები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ტრიკოლური ფოსფორები.

(3) დისპროზიუმი არის აუცილებელი ლითონის ნედლეული, დიდი მაგნიტოტრიკული შენადნობის ტერფენოლის მომზადებისთვის, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია ზუსტი მექანიკური მოძრაობების მიღწევა.

(4)დისპროზიუმის მეტალი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მაგნიტო-ოპტიკური შენახვის მასალა, მაღალი ჩაწერის სიჩქარით და კითხვის მგრძნობელობით.

(5) დისპროზიუმის ნათურების მომზადებისთვის, დისპროზიუმის ნათურებში გამოყენებული სამუშაო ნივთიერება არის დისპროზიუმის იოდიდი. ამ ტიპის ნათურას აქვს უპირატესობები, როგორიცაა მაღალი სიკაშკაშე, კარგი ფერი, მაღალი ფერის ტემპერატურა, მცირე ზომა და სტაბილური რკალი. იგი გამოყენებულია, როგორც განათების წყარო ფილმების, ბეჭდვისა და განათების სხვა პროგრამებისთვის.

(6) დისპროზიუმის ელემენტის დიდი ნეიტრონის დაჭერის შედეგად, იგი გამოიყენება ატომური ენერგიის ინდუსტრიაში ნეიტრონის სპექტრის გასაზომად ან როგორც ნეიტრონის შთამნთქმელი.

(7) DY3AL5O12 ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მაგნიტური სამუშაო ნივთიერება მაგნიტური მაცივრისთვის. მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის განვითარებით, დისპროზიუმის განაცხადის სფეროები გააგრძელებენ გაფართოებას და გაფართოებას.

(8) დისპროზიუმის ნაერთის ნანოფილერებს აქვთ მაღალი სიძლიერე და ზედაპირი, ამიტომ მათი გამოყენება შესაძლებელია სხვა მასალების ან კატალიზატორების გასაძლიერებლად. Dybr3 და NAF- ის წყალხსნარის გათბობა 450 ბარი წნევაზე 17 საათის განმავლობაში 450 ° C- მდე შეიძლება წარმოქმნას დისპროზიუმის ფტორული ბოჭკოები. ეს მასალა შეიძლება დარჩეს სხვადასხვა წყალხსნარებში 100 საათზე მეტი ხნის განმავლობაში, დაშლის ან აგრეგაციის გარეშე, ტემპერატურაზე, რომელიც აღემატება 400 ° C- ს.

(9) თერმული საიზოლაციო დემაგნიზაციის მაცივრები იყენებენ გარკვეულ პარამაგნიტური დისპროზიუმის მარილის კრისტალებს, მათ შორის დისპროზიუმის გალიუმის გარნეტს (DGG), დისპროზიუმის ალუმინის გარნეტს (DAG) და დისპროზიუმის რკინის გარნეტს (DYIG).

(10) დისპროზიუმის კადმიუმის ოქსიდის ჯგუფის ელემენტის ნაერთები არის ინფრაწითელი გამოსხივების წყაროები, რომელთა გამოყენება შესაძლებელია ქიმიური რეაქციების შესასწავლად. დისპროზიუმს და მის ნაერთებს აქვთ ძლიერი მაგნიტური თვისებები, რაც მათ სასარგებლო გახდება მონაცემთა შენახვის მოწყობილობებში, როგორიცაა მყარი დისკები.

(11) ნეოდიმიის რკინის ბორის მაგნიტების ნეოდიმიუმის ნაწილი შეიძლება შეიცვალოს დისპროზიუმით, რომ გაიზარდოს იძულება და გააუმჯობესოს მაგნიტების სითბოს წინააღმდეგობა. იგი გამოიყენება პროგრამებში, მაღალი ხარისხის მოთხოვნების მქონე პროგრამებში, როგორიცაა ელექტრო სატრანსპორტო ძრავის ძრავა. მანქანები, რომლებიც იყენებენ ამ ტიპის მაგნიტს, შეიძლება შეიცავდეს 100 გრამამდე დისპროზიუმს თითო მანქანაზე. Toyota– ს მიერ 2 მილიონი სატრანსპორტო საშუალების სავარაუდო წლიური გაყიდვების თანახმად, ის მალე გაანადგურებს დისპროზიუმის ლითონის გლობალურ მიწოდებას. დისპროზიუმით შეცვლილი მაგნიტები ასევე აქვთ მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობა.

(12) დისპროზიუმის ნაერთები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც კატალიზატორი ნავთობის დახვეწისა და ქიმიური ინდუსტრიების მიმართ. თუ დისპროზიუმს ემატება როგორც სტრუქტურული პრომოუტერი ფერიოქსიდის ამიაკის სინთეზის კატალიზატორში, შეიძლება გაუმჯობესდეს კატალიზატორი და სითბოს წინააღმდეგობა. დისპროზიუმის ოქსიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მაღალი სიხშირის დიელექტრიკული კერამიკული კომპონენტის მასალა, MG0-BA0-DY0N-TI02 სტრუქტურით, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას დიელექტრიული რეზონატორებისთვის, დიელექტრიული ფილტრებისთვის, დიელექტრიკული დიპლექსერებისთვის და საკომუნიკაციო მოწყობილობებისთვის.