Dysprosium,symbol Dy og atomnummer 66. Det er ensjældne jordarters grundstofmed metallisk glans. Dysprosium er aldrig blevet fundet som et enkelt stof i naturen, selvom det findes i forskellige mineraler såsom yttriumphosphat.
Mængden af dysprosium i skorpen er 6 ppm, hvilket er lavere end for
yttriumi tunge sjældne jordarters grundstoffer. Det betragtes som en relativt rigelig tung
sjældne jordarters element og giver et godt ressourcegrundlag for dets anvendelse.
Dysprosium i sin naturlige tilstand er sammensat af syv isotoper, hvoraf den mest udbredte er 164 Dy.
Dysprosium blev oprindeligt opdaget af Paul Achilleck de Bospoland i 1886, men det var først med udviklingen af ionbytterteknologi i 1950'erne, at det blev fuldstændig isoleret. Dysprosium har relativt få anvendelser, fordi det ikke kan erstattes af andre kemiske elementer.
Opløselige dysprosiumsalte har let toksicitet, mens uopløselige salte betragtes som ikke-toksiske.
Opdag historie
Opdaget af: L. Boisbaudran, fransk
Opdaget i 1886 i Frankrig
Efter at Mossander gik fra hinandenerbiumjord ogterbiumjord fra yttriumjord i 1842 brugte mange kemikere spektralanalyse til at identificere og bestemme, at de ikke var rene oxider af et grundstof, hvilket tilskyndede kemikere til at fortsætte med at adskille dem. Syv år efter adskillelsen af holmium, i 1886, delte Bouvabadrand det i to og beholdt holmium, det andet kaldet dysprosium, med det elementære symbol Dy. Dette ord kommer fra det græske ord dysprositos og betyder 'svært at få'. Med opdagelsen af dysprosium og andre sjældne jordarters grundstoffer er den anden halvdel af tredje fase af opdagelsen af sjældne jordarter blevet afsluttet.
Elektron konfiguration
Elektronisk layout:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
isotop
I sin naturlige tilstand er dysprosium sammensat af syv isotoper: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy og 164Dy. Disse anses alle for at være stabile på trods af et 156Dy henfald med en halveringstid på over 1 * 1018 år. Blandt naturligt forekommende isotoper er 164Dy den mest udbredte med 28%, efterfulgt af 162Dy ved 26%. Den mindst tilstrækkelige er 156Dy, 0,06%. 29 radioaktive isotoper er også blevet syntetiseret, varierende fra 138 til 173, hvad angår atommasse. Den mest stabile er 154Dy med en halveringstid på cirka 3106 år, efterfulgt af 159Dy med en halveringstid på 144,4 dage. Den mest ustabile er 138 Dy med en halveringstid på 200 millisekunder. 154Dy er hovedsageligt forårsaget af alfa-henfald, mens 152Dy og 159Dy-henfald hovedsageligt er forårsaget af elektronindfangning.
Metal
Dysprosium har en metallisk glans og en lys sølvglans. Den er ret blød og kan bearbejdes uden gnister, hvis overophedning undgås. Dysprosiums fysiske egenskaber påvirkes af selv en lille mængde urenheder. Dysprosium og holmium har den højeste magnetiske styrke, især ved lave temperaturer. En simpel dysprosium ferromagnet bliver 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 bundlaget på et bestemt tidspunkt og vender mod tilstødende lag i en fast vinkel . Denne usædvanlige antiferromagnetisme forvandles til en forstyrret (paramagnetisk) tilstand ved 179 K (-94 C).
Anvendelse:
(1) Som et additiv til permanente neodym-jernbor-magneter kan tilsætning af omkring 2-3 % dysprosium til denne type magnet forbedre dens koercitivitet. Tidligere var efterspørgslen efter dysprosium ikke høj, men med den stigende efterspørgsel efter neodymjernbormagneter blev det et nødvendigt additivelement med en karakter på omkring 95-99,9%, og efterspørgslen er også hurtigt stigende.
(2) Dysprosium bruges som aktivator for fosfor, og trivalent Dysprosium er en lovende aktiverende ion for tricolor selvlysende materialer med enkelt emissionscenter. Det er hovedsageligt sammensat af to emissionsbånd, det ene er gul emission, og det andet er blå emission. Dysprosium-doterede selvlysende materialer kan bruges som tricolor fosfor.
(3) Dysprosium er et nødvendigt metalråmateriale til fremstilling af stor magnetostriktiv legering Terfenol, som kan gøre det muligt at opnå præcise mekaniske bevægelser.
(4)Dysprosium metal kan bruges som et magneto-optisk lagermateriale med høj optagehastighed og læsefølsomhed.
(5) Til fremstilling af dysprosiumlamper er det arbejdsstof, der anvendes i dysprosiumlamper, dysprosiumiodid. Denne type lampe har fordele såsom høj lysstyrke, god farve, høj farvetemperatur, lille størrelse og stabil lysbue. Den er blevet brugt som lyskilde til film, udskrivning og andre belysningsapplikationer.
(6) På grund af dysprosium-elementets store neutronfangst-tværsnitsareal bruges det i atomenergiindustrien til at måle neutronspektre eller som en neutronabsorber.
(7) Dy3Al5O12 kan også bruges som et magnetisk arbejdsstof til magnetisk køling. Med udviklingen af videnskab og teknologi vil anvendelsesområderne for dysprosium fortsætte med at udvide og udvide.
(8) Dysprosium-sammensatte nanofibre har høj styrke og overfladeareal, så de kan bruges til at styrke andre materialer eller som katalysatorer. Opvarmning af en vandig opløsning af DyBr3 og NaF ved 450 bar tryk i 17 timer til 450 °C kan producere dysprosiumfluoridfibre. Dette materiale kan forblive i forskellige vandige opløsninger i mere end 100 timer uden opløsning eller aggregering ved temperaturer over 400 °C.
(9) Varmeisolerende afmagnetiseringskøleskabe bruger visse paramagnetiske dysprosiumsaltkrystaller, herunder dysprosium gallium granat (DGG), dysprosium aluminium granat (DAG) og dysprosium jern granat (DyIG).
(10) Dysprosiumcadmiumoxidgruppeelementforbindelser er infrarøde strålingskilder, der kan bruges til at studere kemiske reaktioner. Dysprosium og dets forbindelser har stærke magnetiske egenskaber, hvilket gør dem nyttige i datalagringsenheder såsom harddiske.
(11) Neodymdelen af neodymjernbormagneter kan erstattes med dysprosium for at øge koercitiviteten og forbedre magneternes varmemodstand. Det bruges i applikationer med høje ydeevnekrav, såsom drivmotorer til elektriske køretøjer. Biler, der bruger denne type magnet, kan indeholde op til 100 gram dysprosium pr. køretøj. Ifølge Toyotas anslåede årlige salg på 2 millioner køretøjer, vil det snart opbruge den globale forsyning af dysprosiummetal. Magneter erstattet med dysprosium har også høj korrosionsbestandighed.
(12) Dysprosiumforbindelser kan anvendes som katalysatorer i olieraffinering og kemisk industri. Hvis dysprosium tilsættes som en strukturel promotor i en ferrioxidammoniaksyntesekatalysator, kan den katalytiske aktivitet og varmebestandighed af katalysatoren forbedres. Dysprosiumoxid kan bruges som et højfrekvent dielektrisk keramisk komponentmateriale med en struktur af Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, som kan bruges til dielektriske resonatorer, dielektriske filtre, dielektriske dipleksere og kommunikationsenheder.
Indlægstid: 23. august 2023