عنصر خاکی نادر جادویی: دیسپروسیوم

دلهره,نماد دی و شماره اتمی 66.عنصر زمین نادربا درخشش فلزی. دیسپروزیوم هرگز به عنوان یک ماده واحد در طبیعت یافت نشده است ، اگرچه در مواد معدنی مختلف مانند فسفات Yttrium وجود دارد.

فراوانی دیسپروزیوم در پوسته 6ppm است که پایین تر از آن است

یدتیمدر عناصر سنگین زمین سنگین. این یک سنگین نسبتاً فراوان محسوب می شود

عنصر نادر زمین و پایه و اساس منابع خوبی برای کاربرد آن فراهم می کند.

دیسپروزیوم در وضعیت طبیعی آن از هفت ایزوتوپ تشکیل شده است که بیشترین تعداد آنها 164 رنگ است.

دیسپروزیوم در ابتدا توسط پل آشیلك د بوسپولند در سال 1886 كشف شد ، اما تا زمان توسعه فناوری تبادل یونی در دهه 50 بود كه كاملاً منزوی بود. Dysprosium کاربردهای نسبتاً کمی دارد زیرا نمی توان آن را با سایر عناصر شیمیایی جایگزین کرد.

نمکهای دیسپروزیوم محلول در حال سمیت کمی هستند ، در حالی که نمک های نامحلول غیر سمی در نظر گرفته می شوند.

کشف تاریخ

کشف شده توسط: L. Boisbaudran ، فرانسوی

در سال 1886 در فرانسه کشف شد

بعد از جدا شدن موساندرجبههزمین وتربیومزمین از زمین Yttrium در سال 1842 ، بسیاری از شیمیدانان از تجزیه و تحلیل طیفی برای شناسایی و تعیین اینکه آنها اکسیدهای خالص یک عنصر نیستند ، استفاده می کنند ، که شیمیدانان را ترغیب به ادامه جداسازی آنها می کند. هفت سال پس از جدایی هولمیوم ، در سال 1886 ، بوابادراند آن را به نصف تقسیم کرد و هولمیوم را حفظ کرد ، دیگری به نام دیسپروسیوم ، با نماد ابتدایی. این کلمه از کلمه یونانی dysprositos گرفته شده و به معنای "دستیابی به" دشوار است. با کشف دیسپروزیوم و سایر عناصر نادر زمین ، نیمی دیگر مرحله سوم کشف عناصر نادر زمین به پایان رسیده است.

پیکربندی الکترون

طرح الکترونیکی:

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

ایزوتوپ

در حالت طبیعی خود ، دیسپروزیوم از هفت ایزوتوپ تشکیل شده است: 156dy ، 158dy ، 160dy ، 161dy ، 162dy ، 163dy و 164dy. اینها علیرغم پوسیدگی 156dy با نیمه عمر بیش از 1 * 1018 سال ، همه اینها پایدار تلقی می شوند. در بین ایزوتوپهای طبیعی که به طور طبیعی رخ می دهد ، 164dy بیشترین 28 ٪ و پس از آن 162DY در 26 ٪ است. کمترین اندازه 156dy ، 0.06 ٪ است. 29 ایزوتوپهای رادیواکتیو نیز از نظر توده اتمی از 138 تا 173 سنتز شده اند. پایدارترین یکی 154dy با نیمه عمر تقریباً 3106 سال است و پس از آن 159dy با نیمه عمر 144.4 روز. ناپایدار ترین 138 DY با نیمه عمر 200 میلی ثانیه است. 154dy عمدتاً در اثر پوسیدگی آلفا ایجاد می شود ، در حالی که پوسیدگی 152dy و 159dy عمدتاً در اثر ضبط الکترونی ایجاد می شود.

فلزی

Dysprosium دارای درخشش فلزی و درخشش نقره ای روشن است. در صورت جلوگیری از گرمای بیش از حد ، کاملاً نرم است و در صورت جلوگیری از گرم شدن بیش از حد ، می توان ماشینکاری کرد. خصوصیات بدنی دیسپروزیوم حتی تحت تأثیر مقدار کمی ناخالصی قرار دارد. دیسپروسیوم و هولمیوم بالاترین استحکام مغناطیسی را به ویژه در دماهای پایین دارند. یک فرومغناسیون ساده دیسپروزیوم در دمای زیر 85 K (-188.2 درجه سانتیگراد) و بالاتر از 85 K (-188.2 درجه سانتیگراد) به یک حالت ضد ترومغناطیسی مارپیچ تبدیل می شود ، که در آن همه اتمها در یک لحظه خاص به موازات لایه پایین هستند و لایه های مجاور در زاویه ثابت قرار دارند. این ضد سنجش غیرمعمول به حالت بی نظمی (پارامغناطیسی) در 179 K (-94 درجه سانتیگراد) تبدیل می شود.

برنامه

(1) به عنوان یک افزودنی برای آهنرباهای دائمی بور آهن نئودیمیوم ، اضافه کردن حدود 2-3 ٪ دیسپروزیوم به این نوع آهنربا می تواند قدرت آن را بهبود بخشد. در گذشته ، تقاضا برای دیسپروزیوم زیاد نبود ، اما با افزایش تقاضا برای آهنرباهای بور آهن نئودیمیوم ، به یک عنصر افزودنی لازم ، با درجه ای در حدود 95-99.9 ٪ تبدیل شد و تقاضا نیز به سرعت در حال افزایش است.

(2) دیسپروزیوم به عنوان فعال کننده فسفورها استفاده می شود ، و دیسپروزیوم سه ظرفیتی یک یون فعال کننده امیدوار کننده برای مواد درخشان Tricolor Center است. این ماده عمدتاً از دو باند انتشار تشکیل شده است ، یکی انتشار زرد و دیگری انتشار آبی. مواد درخشان دوپ شده Dysprosium می توانند به عنوان فسفورهای سه رنگ استفاده شوند.

(3) دیسپروسیوم یک ماده اولیه فلزی لازم برای تهیه ترفنول آلیاژ بزرگ مغناطیسی است که می تواند حرکات مکانیکی دقیقی را انجام دهد.

(4)فلز دیسپروسیوم می تواند به عنوان یک ماده ذخیره سازی مگنتو نوری با سرعت ضبط بالا و حساسیت به خواندن استفاده شود.

(5) برای تهیه لامپ های دیسپروسیوم ، ماده کار مورد استفاده در لامپ های دیسپروزیوم ، یدید دیپروزیوم است. این نوع لامپ دارای مزایایی مانند روشنایی بالا ، رنگ خوب ، دمای رنگ بالا ، اندازه کوچک و قوس پایدار است. از آن به عنوان منبع روشنایی برای فیلم ها ، چاپ و سایر برنامه های روشنایی استفاده شده است.

(6) با توجه به منطقه بزرگ مقطع نوترون از عنصر دیسپروزیوم ، در صنعت انرژی اتمی برای اندازه گیری طیف نوترون یا به عنوان جاذب نوترون استفاده می شود.

(7) DY3AL5O12 همچنین می تواند به عنوان یک ماده کار مغناطیسی برای یخچال مغناطیسی استفاده شود. با توسعه علم و فناوری ، زمینه های کاربردی دیسپروزیوم به گسترش و گسترش ادامه خواهد یافت.

(8) نانوالیاف ترکیب دیسپروسیوم دارای مقاومت و سطح بالایی هستند ، بنابراین می توان از آنها برای تقویت سایر مواد یا به عنوان کاتالیزور استفاده کرد. گرم کردن محلول آبی Dybr3 و NAF در فشار 450 بار به مدت 17 ساعت تا 450 درجه سانتیگراد می تواند الیاف فلوراید دیسپروسیوم تولید کند. این ماده می تواند بیش از 100 ساعت در محلول های مختلف آبی بدون انحلال یا تجمع در دمای بیش از 400 درجه سانتیگراد باقی بماند.

(9) یخچال و فریزر عایق حرارتی از کریستال های نمکی دیسپروزیوم پارامغناطیسی خاص ، از جمله گالیم گالیم دیپروزیوم (DGG) ، گارنت آلومینیوم دیسپروزیوم (DAG) و گارنت آهن دیسپروزیوم (دیگ) استفاده می کنند.

(10) ترکیبات عناصر گروه اکسید کادمیوم دیسپروسیوم منابع تابش مادون قرمز هستند که می توانند برای مطالعه واکنشهای شیمیایی مورد استفاده قرار گیرند. Dysprosium و ترکیبات آن دارای خاصیت مغناطیسی قوی هستند و آنها را در دستگاه های ذخیره سازی داده مانند هارد دیسک مفید می کند.

(11) قسمت نئودیمیوم آهنرباهای بور آهن نئودیمیوم را می توان با دیسپروسیوم جایگزین کرد تا فشار را افزایش داده و مقاومت حرارتی آهن ربا را بهبود بخشد. این در برنامه هایی با نیازهای با کارایی بالا مانند موتورهای درایو وسیله نقلیه برقی استفاده می شود. اتومبیل هایی که از این نوع آهنربا استفاده می کنند می توانند تا 100 گرم دیسپروزیوم در هر وسیله نقلیه حاوی باشند. براساس فروش سالانه تخمین زده شده تویوتا 2 میلیون وسیله نقلیه ، به زودی عرضه جهانی فلز دیسپروزیوم را کاهش می دهد. آهنرباهای جایگزین شده با دیسپروزیوم نیز مقاومت در برابر خوردگی بالایی دارند.

(12) ترکیبات دیسپروسیوم می توانند به عنوان کاتالیزور در پالایش نفت و صنایع شیمیایی استفاده شوند. اگر دیسپروسیوم به عنوان یک پروموتر ساختاری در کاتالیزور سنتز آمونیاک فری اکسید اضافه شود ، می توان فعالیت کاتالیزوری و مقاومت در برابر حرارت کاتالیزور را بهبود بخشید. اکسید دیسپروسیوم می تواند به عنوان یک ماده مؤلفه سرامیکی دی الکتریک با فرکانس بالا ، با ساختار MG0-BA0-DY0N-TI02 استفاده شود ، که می تواند برای تشدید کننده های دی الکتریک ، فیلترهای دی الکتریک ، دیپلکسرهای دی الکتریک و وسایل ارتباطی استفاده شود.