Disprosi,símbol Dy i nombre atòmic 66. És aelement de terres raresamb brillantor metàl·lic. El disprosi mai s'ha trobat com una substància única a la natura, tot i que existeix en diversos minerals com el fosfat d'itri.
L'abundància de disprosi a l'escorça és de 6 ppm, que és inferior a la de
ittrien elements pesats de terres rares. Es considera un pesat relativament abundant
terres rares i proporciona una bona base de recursos per a la seva aplicació.
El disprosi en el seu estat natural està format per set isòtops, sent el més abundant el 164 Dy.
El disprosi va ser descobert inicialment per Paul Achilleck de Bospoland l'any 1886, però no va ser fins al desenvolupament de la tecnologia d'intercanvi iònic a la dècada de 1950 que va quedar completament aïllat. El disprosi té relativament poques aplicacions perquè no es pot substituir per altres elements químics.
Les sals de disprosi solubles tenen una lleugera toxicitat, mentre que les sals insolubles es consideren no tòxiques.
Descobrint la Història
Descobert per: L. Boisbaudran, francès
Descobert l'any 1886 a França
Després de la separació de Mossandererbiterra iterbiterra de la terra d'itri el 1842, molts químics van utilitzar l'anàlisi espectral per identificar i determinar que no eren òxids purs d'un element, la qual cosa va animar els químics a continuar separant-los. Set anys després de la separació de l'holmi, el 1886, Bouvabadrand el va dividir per la meitat i va conservar l'holmi, l'altre anomenat disprosi, amb el símbol elemental Dy. Aquesta paraula prové de la paraula grega dysprositos i significa 'difícil d'obtenir'. Amb el descobriment del disprosi i altres elements de terres rares, s'ha completat l'altra meitat de la tercera etapa de descobriment d'elements de terres rares.
Configuració electrònica
Disseny electrònic:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
isòtop
En el seu estat natural, el disprosi es compon de set isòtops: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy i 164Dy. Tots ells es consideren estables, malgrat una decadència de 156Dy amb una semivida de més d'1 * 1018 anys. Entre els isòtops naturals, el 164Dy és el més abundant amb un 28%, seguit del 162Dy amb un 26%. El menys suficient és 156Dy, 0,06%. També s'han sintetitzat 29 isòtops radioactius, que van de 138 a 173, en termes de massa atòmica. El més estable és el 154Dy amb una semivida d'aproximadament 3106 anys, seguit del 159Dy amb una semivida de 144,4 dies. El més inestable és el 138 Dy amb una vida mitjana de 200 mil·lisegons. El 154Dy és causat principalment per la desintegració alfa, mentre que el 152Dy i el 159Dy són causats principalment per la captura d'electrons.
Metall
El disprosi té una brillantor metàl·lica i una brillant plata brillant. És bastant suau i es pot mecanitzar sense espurnes si s'evita el sobreescalfament. Les propietats físiques del disprosi es veuen afectades fins i tot per una petita quantitat d'impureses. El disprosi i l'holmi tenen la força magnètica més alta, sobretot a baixes temperatures. Un ferroimant de disprosi simple es converteix en un estat antiferromagnètic helicoïdal a temperatures inferiors a 85 K (-188,2 C) i superiors a 85 K (-188,2 C), on tots els àtoms són paral·lels a la capa inferior en un moment específic i s'enfronten a capes adjacents amb un angle fix. . Aquest antiferromagnetisme inusual es transforma en un estat desordenat (paramagnètic) a 179 K (-94 C).
Aplicació:
(1) Com a additiu per als imants permanents de bor de ferro de neodimi, afegir al voltant d'un 2-3% de disprosi a aquest tipus d'imants pot millorar la seva coercivitat. En el passat, la demanda de disprosi no era alta, però amb la creixent demanda d'imants de bor de ferro de neodimi, es va convertir en un element additiu necessari, amb un grau al voltant del 95-99,9%, i la demanda també augmenta ràpidament.
(2) El disprosi s'utilitza com a activador de fòsfors, i el disprosi trivalent és un ió activador prometedor per a materials luminiscents tricolors de centre d'emissió única. Es compon principalment de dues bandes d'emissió, una és d'emissió groga i l'altra és d'emissió blava. Els materials luminiscents dopats amb disprosi es poden utilitzar com a fòsfors tricolors.
(3) El disprosi és una matèria primera metàl·lica necessària per a la preparació d'un gran aliatge magnetoestrictiu Terfenol, que pot permetre aconseguir moviments mecànics precisos.
(4)Disprosi metàl·lic es pot utilitzar com a material d'emmagatzematge magneto-òptic amb alta velocitat d'enregistrament i sensibilitat de lectura.
(5) Per a la preparació de làmpades de disprosi, la substància de treball utilitzada a les làmpades de disprosi és iodur de disprosi. Aquest tipus de llum té avantatges com ara una gran brillantor, bon color, alta temperatura de color, mida petita i arc estable. S'ha utilitzat com a font d'il·luminació per a pel·lícules, impressió i altres aplicacions d'il·luminació.
(6) A causa de la gran àrea transversal de captura de neutrons de l'element de disprosi, s'utilitza a la indústria de l'energia atòmica per mesurar espectres de neutrons o com a absorbidor de neutrons.
(7) Dy3Al5O12 també es pot utilitzar com a substància de treball magnètica per a la refrigeració magnètica. Amb el desenvolupament de la ciència i la tecnologia, els camps d'aplicació del disprosi continuaran expandint-se i ampliant-se.
(8) Les nanofibres compostes de disprosi tenen una gran resistència i superfície, de manera que es poden utilitzar per reforçar altres materials o com a catalitzadors. Escalfar una solució aquosa de DyBr3 i NaF a 450 bar de pressió durant 17 hores a 450 °C pot produir fibres de fluorur de disprosi. Aquest material pot romandre en diverses solucions aquoses durant més de 100 hores sense dissolució ni agregació a temperatures superiors als 400 °C.
(9) Els frigorífics de desmagnetització d'aïllament tèrmic utilitzen certs cristalls de sal de disprosi paramagnètics, inclosos el granat de disprosi de gal·li (DGG), el granat d'alumini de disprosi (DAG) i el granat de disprosi de ferro (DyIG).
(10) Els compostos d'elements del grup òxid de cadmi disprosi són fonts de radiació infraroja que es poden utilitzar per estudiar reaccions químiques. El disprosi i els seus compostos tenen fortes propietats magnètiques, cosa que els fa útils en dispositius d'emmagatzematge de dades com els discs durs.
(11) La part de neodimi dels imants de bor de ferro de neodimi es pot substituir per disprosi per augmentar la coercivitat i millorar la resistència a la calor dels imants. S'utilitza en aplicacions amb requisits d'alt rendiment, com ara motors d'accionament de vehicles elèctrics. Els cotxes que utilitzen aquest tipus d'imant poden contenir fins a 100 grams de disprosi per vehicle. Segons les vendes anuals estimades de Toyota de 2 milions de vehicles, aviat esgotarà el subministrament global de disprosi metàl·lic. Els imants substituïts per disprosi també tenen una alta resistència a la corrosió.
(12) Els compostos de disprosi es poden utilitzar com a catalitzadors en la refinació del petroli i les indústries químiques. Si s'afegeix disprosi com a promotor estructural en un catalitzador de síntesi de ferriòxid d'amoníac, es pot millorar l'activitat catalítica i la resistència a la calor del catalitzador. L'òxid de disprosi es pot utilitzar com a material de component ceràmic dielèctric d'alta freqüència, amb una estructura de Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, que es pot utilitzar per a ressonadors dielèctrics, filtres dielèctrics, diplexors dielèctrics i dispositius de comunicació.
Hora de publicació: 23-agost-2023