Magisches Seltenerdelement: Dyprosium

Dyprosium,Symbol dy und Atom Nummer 66. Es ist aSeltenerdelementmit metallischem Glanz. Dyprosium wurde nie als einzelner Substanz in der Natur gefunden, obwohl es in verschiedenen Mineralien wie Yttriumphosphat vorhanden ist.

Die Fülle von Dyprosium in der Kruste beträgt 6 ppm, was niedriger ist als die von

YttriumIn schweren Seltenen erdelementen. Es wird als relativ reichlich schwere schwere

Seltenerdelement und bietet eine gute Ressourcengrundlage für seine Anwendung.

Dyprosium in seinem natürlichen Zustand setzt sich aus sieben Isotopen zusammen, wobei die am häufigsten vorkommenden 164 dy.

Dyprosium wurde 1886 von Paul Achilleck de Bospoland anfänglich entdeckt, aber erst als die Entwicklung der Ionenaustauschtechnologie in den 1950er Jahren wurde es vollständig isoliert. Dyprosium hat relativ wenige Anwendungen, da es nicht durch andere chemische Elemente ersetzt werden kann.

Lösliche Dyprosiumsalze haben eine leichte Toxizität, während unlösliche Salze als ungiftig angesehen werden.

Geschichte entdecken

Entdeckt von: L. Boisbaudran, Französisch

1886 in Frankreich entdeckt

Nachdem Mossander getrennt warErbiumErde undTerbiumDie Erde von Yttrium Erde im Jahr 1842 verwendeten viele Chemiker eine spektrale Analyse, um zu identifizieren und zu bestimmen, dass sie keine reinen Oxide eines Elements waren, was Chemiker dazu ermutigte, sie weiter zu trennen. Sieben Jahre nach der Trennung von Holmium im Jahr 1886 teilte Bouvabadrand es in zwei Hälften und behielt Holmium, den anderen genannten Dyprosium, mit dem Elementarsymbol -DY bei. Dieses Wort stammt aus dem griechischen Wortdyprositos und bedeutet "schwer zu erhalten". Mit der Entdeckung von Dyprosium und anderen Seltenerdelementen wurde die andere Hälfte der dritten Stufe der Entdeckung von Seltenerdelementen abgeschlossen.

Elektronenkonfiguration

Elektronisches Layout:

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

Isotop

In seinem natürlichen Zustand besteht Dyprosium aus sieben Isotopen: 156dy, 158dy, 160dy, 161dy, 162dy, 163dy und 164dy. Diese gelten alle als stabil, trotz eines 156dy-Zerfalls mit einer Halbwertszeit von über 1 * 1018 Jahren. Bei natürlich vorkommenden Isotopen ist 164dy mit 28%am häufigsten, gefolgt von 162dy bei 26%. Das am wenigsten ausreichende beträgt 156dy, 0,06%. 29 radioaktive Isotope wurden ebenfalls im Hinblick auf die Atommasse synthetisiert, von 138 bis 173. Der stabilste ist 154dy mit einer Halbwertszeit von ungefähr 3106 Jahren, gefolgt von 159dy mit einer Halbwertszeit von 144,4 Tagen. Am instabilsten ist 138 dy mit einer Halbwertszeit von 200 Millisekunden. 154dy wird hauptsächlich durch den Alpha -Zerfall verursacht, während 152dy- und 159dy -Zerfall hauptsächlich durch Elektronenaufnahme verursacht werden.

Metall

Dyprosium hat einen metallischen Glanz und einen leuchtend silbernen Glanz. Es ist ziemlich weich und kann ohne Auslösen bearbeitet werden, wenn eine Überhitzung vermieden wird. Die physikalischen Eigenschaften von Dyprosium sind sogar durch eine geringe Menge an Verunreinigungen beeinflusst. Dyprosium und Holmium haben die höchste Magnetstärke, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Ein einfaches Dyprosium-Ferromagnet wird bei Temperaturen unter 85 K (-188,2 ° C) und über 85 K (-188,2 c) zu einem helikalen antiferromagnetischen Zustand, wobei alle Atome in einem bestimmten Moment parallel zur unteren Schicht und in einem festen Winkeln vorgreifende Schichten sind. Dieser ungewöhnliche Antiferromagnetismus verwandelt sich in einen ungeordneten (paramagnetischen) Zustand bei 179 K (-94 c).

Anwendung:

(1) Als Additiv für Neodym-Eisen-Bor-Bormagnete kann diese Art von Magnet etwa 2-3% Dyprosium zu einer Dyprosium-Dyprosium verbessern. In der Vergangenheit war die Nachfrage nach Dyprosium nicht hoch, aber angesichts der zunehmenden Nachfrage nach Neodym-Eisen-Bormagneten wurde es zu einem notwendigen additiven Element mit einer Klasse von rund 95 bis 99,9%, und die Nachfrage steigt auch rasch.

. Es besteht hauptsächlich aus zwei Emissionsbändern, einer ist die gelbe Emission und die andere ist die blaue Emission. Dyprosium dotierte Lumineszenzmaterialien können als Trikolorphosphor verwendet werden.

.

(4)Dyprosium -Metall Kann als magnetooptisches Speichermaterial mit hoher Aufnahmendrehzahl und Leseempfindlichkeit verwendet werden.

(5) Für die Herstellung von Dyprosiumlampen ist die in Dyprosiumlampen verwendete Arbeitssubstanz Dyprosiumiodid. Diese Art von Lampe hat Vorteile wie hohe Helligkeit, gute Farbe, hohe Farbtemperatur, kleine Größe und stabiler Lichtbogen. Es wurde als Beleuchtungsquelle für Filme, Druck und andere Beleuchtungsanwendungen verwendet.

(6) Aufgrund der großen Neutronen-Capture-Querschnittsfläche des Dyprosiumelements wird es in der Atomergieindustrie verwendet, um Neutronenspektren oder als Neutronenabsorber zu messen.

(7) DY3Al5O12 kann auch als magnetische Arbeitssubstanz für die magnetische Kühlung verwendet werden. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie werden die Anwendungsfelder von Dyprosium weiter ausgebaut und erstrecken.

(8) Nanofasern mit Dyprosiumverbindungen haben hohe Festigkeit und Oberfläche, sodass sie verwendet werden können, um andere Materialien oder als Katalysatoren zu stärken. Das Erhitzen einer wässrigen Lösung von DYBR3 und NAF bei 450 bar Druck für 17 Stunden auf 450 ° C kann Dyprosiumfluoridfasern erzeugen. Dieses Material kann in verschiedenen wässrigen Lösungen länger als 100 Stunden ohne Auflösung oder Aggregation bei Temperaturen von mehr als 400 ° C bleiben.

(9) Die DeMagnetisierungskühlschränke der thermischen Isolierung verwenden bestimmte paramagnetische Dyprosium -Salzkristalle, einschließlich Dyprosium -Gallium -Granat (DGG), Dyprosium -Aluminium -Granat (DAG) und Dysprosium -Eisengranat (DYIG).

(10) Verbindungen der Dyprosium -Cadmiumoxidgruppengruppen sind Infrarotstrahlungsquellen, mit denen chemische Reaktionen untersucht werden können. Dyprosium und seine Verbindungen haben starke magnetische Eigenschaften, wodurch sie in Datenspeichergeräten wie Festplatten hilfreich sind.

(11) Der Neodym -Teil von Neodym -Eisen -Bormagneten kann durch Dyprosium ersetzt werden, um die Koerzivität zu erhöhen und die Wärmebeständigkeit der Magneten zu verbessern. Es wird in Anwendungen mit hohen Leistungsanforderungen wie Antriebsmotoren von Elektrofahrzeugen verwendet. Autos, die diese Art von Magnet verwenden, können bis zu 100 Gramm Dyprosium pro Fahrzeug enthalten. Laut dem geschätzten Jahresumsatz von Toyota von 2 Millionen Fahrzeugen wird es bald die weltweite Versorgung mit Dyprosium -Metall abbauen. Magnete, die durch Dyprosium ersetzt werden, haben auch eine hohe Korrosionsbeständigkeit.

(12) Dyprosiumverbindungen können als Katalysatoren in der Ölraffinierung und in der chemischen Industrie verwendet werden. Wenn Dyprosium als struktureller Promotor in einem Katalysator der Ferrioxidammoniaksynthese zugesetzt wird, können die katalytische Aktivität und die Wärmeresistenz des Katalysators verbessert werden. Dyprosiumoxid kann als hochfrequentes dielektrisches Keramikkomponentenmaterial mit einer Struktur von mg0-ba0-dy0n-ti02 verwendet werden, die für dielektrische Resonatoren, dielektrische Filter, dielektrische Diplexer und Kommunikationsgeräte verwendet werden können.