Dysprosium,symbol Dy og atomnummer 66. Det er ensjældent jordelementmed metallisk glans. Dysprosium er aldrig blevet fundet som et enkeltstående stof i naturen, selvom det findes i forskellige mineraler såsom yttriumfosfat.
Mængden af dysprosium i skorpen er 6 ppm, hvilket er lavere end mængden af
yttriumi tunge sjældne jordarter. Det betragtes som en relativt rigelig tung
sjældent jordelement og giver et godt ressourcegrundlag for dets anvendelse.
Dysprosium er i sin naturlige tilstand sammensat af syv isotoper, hvor den mest udbredte er 164 Dy.
Dysprosium blev oprindeligt opdaget af Paul Achilleck de Bospoland i 1886, men det var først med udviklingen af ionbytningsteknologi i 1950'erne, at det blev fuldstændigt 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-giftige.
Opdage historie
Opdaget af: L. Boisbaudran, fransk
Opdaget i 1886 i Frankrig
Efter at Mossander skilteserbiumjord ogterbiumDa jord blev adskilt fra yttriumjord i 1842, brugte mange kemikere spektralanalyse til at identificere og bestemme, at de ikke var rene oxider af et grundstof, hvilket opmuntrede kemikere til at fortsætte med at adskille dem. Syv år efter separationen af holmium, i 1886, delte Bouvabadrand det i to halvdele og beholdt holmium, det andet kaldet dysprosium, med grundstofsymbolet Dy. Dette ord kommer fra det græske ord dysprositos og betyder 'svær at opnå'. Med opdagelsen af dysprosium og andre sjældne jordarter er den anden halvdel af den tredje fase af opdagelsen af sjældne jordarter blevet afsluttet.
Elektronkonfiguration
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 betragtes alle som stabile, på trods af et 156Dy-henfald med en halveringstid på over 1 * 1018 år. Blandt naturligt forekommende isotoper er 164Dy den mest rigelige med 28%, efterfulgt af 162Dy med 26%. Den mindst tilstrækkelige er 156Dy, 0,06%. 29 radioaktive isotoper er også blevet syntetiseret, der spænder fra 138 til 173, målt i 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. 154 Dy skyldes hovedsageligt alfahenfald, mens 152 Dy og 159 Dy henfald hovedsageligt skyldes elektronindfangning.
Metal
Dysprosium har en metallisk glans og en lys sølvglans. Det er ret blødt 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 dysprosiumferromagnet 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 omdannes til en uordnet (paramagnetisk) tilstand ved 179 K (-94 C).
Anvendelse:
(1) Som et additiv til neodym-jernbor-permanente magneter kan tilsætning af ca. 2-3% dysprosium til denne type magnet forbedre dens koercitivitet. Tidligere var efterspørgslen efter dysprosium ikke høj, men med den stigende efterspørgsel efter neodym-jernbor-magneter er det blevet et nødvendigt additivt element med en grad på omkring 95-99,9%, og efterspørgslen stiger også hurtigt.
(2) Dysprosium bruges som aktivator til fosfor, og trivalent dysprosium er en lovende aktiverende ion til trefarvede luminescerende materialer med enkelt emissionscenter. Det består hovedsageligt af to emissionsbånd, det ene er gul emission og det andet er blå emission. Dysprosium-dopede luminescerende materialer kan bruges som trefarvede fosfor.
(3) Dysprosium er et nødvendigt metalråmateriale til fremstilling af den store magnetostriktive legering terfenol, som kan muliggøre præcise mekaniske bevægelser.
(4)Dysprosiummetal kan bruges som et magneto-optisk lagringsmateriale med høj optagehastighed og læsefølsomhed.
(5) Til fremstilling af dysprosiumlamper er det anvendte arbejdsstof 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, trykning og andre belysningsapplikationer.
(6) På grund af dysprosiums store tværsnitsareal for neutronindfangning anvendes det i atomenergiindustrien til måling af neutronspektre eller som neutronabsorber.
(7) Dy3Al5O12 kan også bruges som et magnetisk arbejdsstof til magnetisk køling. Med udviklingen af videnskab og teknologi vil dysprosiums anvendelsesområder fortsætte med at udvides og udvides.
(8) Dysprosiumforbindelse-nanofibre har høj styrke og overfladeareal, så de kan bruges til at forstærke 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) Køleskabe til afmagnetisering af termisk isolering bruger visse paramagnetiske dysprosiumsaltkrystaller, herunder dysprosiumgalliumgranat (DGG), dysprosiumaluminiumgranat (DAG) og dysprosiumjerngranat (DyIG).
(10) Dysprosium-cadmiumoxid-gruppeforbindelser 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 neodym-jern-bor-magneter kan erstattes med dysprosium for at øge koercitiviteten og forbedre magneternes varmebestandighed. Det bruges i applikationer med høje ydeevnekrav, såsom elbilers drivmotorer. 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 ferrioxid-ammoniaksyntesekatalysator, kan katalysatorens katalytiske aktivitet og varmebestandighed forbedres. Dysprosiumoxid kan anvendes som et højfrekvent dielektrisk keramisk komponentmateriale med en struktur af Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, som kan anvendes til dielektriske resonatorer, dielektriske filtre, dielektriske diplexere og kommunikationsenheder.
Opslagstidspunkt: 23. august 2023