Dysprosi,ký hiệu Dy và số nguyên tử 66. Nó là mộtnguyên tố đất hiếmvới ánh kim loại. Dysprosi chưa bao giờ được tìm thấy ở dạng đơn lẻ trong tự nhiên, mặc dù nó tồn tại trong nhiều khoáng chất khác nhau như yttri photphat.
Hàm lượng dysprosi trong lớp vỏ là 6ppm, thấp hơn so với
yttritrong các nguyên tố đất hiếm nặng. Nó được coi là một loại nặng tương đối phong phú
nguyên tố đất hiếm và cung cấp nền tảng tài nguyên tốt cho ứng dụng của nó.
Dysprosi ở trạng thái tự nhiên bao gồm bảy đồng vị, trong đó phổ biến nhất là 164 Dy.
Dysprosium ban đầu được Paul Achilleck de Bospoland phát hiện vào năm 1886, nhưng phải đến khi công nghệ trao đổi ion phát triển vào những năm 1950, nó mới bị cô lập hoàn toàn. Dysprosi có tương đối ít ứng dụng vì nó không thể thay thế bằng các nguyên tố hóa học khác.
Muối dysprosi hòa tan có độc tính nhẹ, trong khi muối không hòa tan được coi là không độc.
Khám phá lịch sử
Người phát hiện: L. Boisbaudran, người Pháp
Được phát hiện vào năm 1886 ở Pháp
Sau khi Mossander chia tayerbitrái đất vàterbiđất từ yttri đất vào năm 1842, nhiều nhà hóa học đã sử dụng phân tích quang phổ để xác định và xác định rằng chúng không phải là oxit nguyên chất của một nguyên tố, điều này đã khuyến khích các nhà hóa học tiếp tục tách chúng ra. Bảy năm sau khi tách holmium, vào năm 1886, Bouvabadrand chia nó làm đôi và giữ lại holmium, phần còn lại có tên là dysprosium, với ký hiệu nguyên tố Dy. Từ này xuất phát từ tiếng Hy Lạp dysprositos và có nghĩa là 'khó kiếm được'. Với việc phát hiện ra dysprosi và các nguyên tố đất hiếm khác, nửa còn lại của giai đoạn thứ ba của quá trình khám phá nguyên tố đất hiếm đã hoàn thành.
cấu hình electron
Bố trí điện tử:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
đồng vị
Ở trạng thái tự nhiên, dysprosi bao gồm bảy đồng vị: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy và 164Dy. Tất cả chúng đều được coi là ổn định, mặc dù phân rã 156Dy với chu kỳ bán rã hơn 1 * 1018 năm. Trong số các đồng vị xuất hiện tự nhiên, 164Dy có hàm lượng cao nhất với 28%, tiếp theo là 162Dy với 26%. Ít nhất là 156Dy, 0,06%. 29 đồng vị phóng xạ cũng đã được tổng hợp, có khối lượng nguyên tử từ 138 đến 173. Chất ổn định nhất là 154Dy có chu kỳ bán rã khoảng 3106 năm, tiếp theo là 159Dy có chu kỳ bán rã 144,4 ngày. Không ổn định nhất là 138 Dy với chu kỳ bán rã 200 mili giây. 154Dy chủ yếu là do phân rã alpha, trong khi phân rã 152Dy và 159Dy chủ yếu là do bắt electron.
Kim loại
Dysprosium có ánh kim loại và ánh bạc sáng. Nó khá mềm và có thể được gia công mà không phát ra tia lửa nếu tránh quá nhiệt. Các tính chất vật lý của dysprosi bị ảnh hưởng bởi một lượng nhỏ tạp chất. Dysprosi và holmium có cường độ từ tính cao nhất, đặc biệt ở nhiệt độ thấp. Một ferromagnet dysprosium đơn giản trở thành trạng thái phản sắt từ xoắn ốc ở nhiệt độ dưới 85 K (-188,2 C) và trên 85 K (-188,2 C), trong đó tất cả các nguyên tử song song với lớp dưới cùng tại một thời điểm cụ thể và đối mặt với các lớp liền kề ở một góc cố định . Tính phản sắt từ bất thường này chuyển thành trạng thái rối loạn (thuận từ) ở nhiệt độ 179 K (-94 C).
Ứng dụng:
(1) Là chất phụ gia cho nam châm vĩnh cửu boron sắt neodymium, việc thêm khoảng 2-3% dysprosium vào loại nam châm này có thể cải thiện khả năng kháng từ của nó. Trước đây, nhu cầu về dysprosium không cao, nhưng với nhu cầu về nam châm boron sắt neodymium ngày càng tăng, nó đã trở thành một nguyên tố phụ gia cần thiết, với hàm lượng khoảng 95-99,9% và nhu cầu cũng tăng nhanh.
(2) Dysprosium được sử dụng làm chất kích hoạt cho phốt pho và Dysprosium hóa trị ba là một ion kích hoạt đầy hứa hẹn cho các vật liệu phát quang ba màu trung tâm phát xạ đơn. Nó chủ yếu bao gồm hai dải phát xạ, một là phát xạ màu vàng và một là phát xạ màu xanh lam. Vật liệu phát quang pha tạp Dysprosi có thể được sử dụng làm chất lân quang ba màu.
(3) Dysprosium là nguyên liệu kim loại cần thiết để điều chế Terfenol hợp kim từ giảo lớn, có thể cho phép đạt được các chuyển động cơ học chính xác.
(4)Kim loại Dysprosi có thể được sử dụng làm vật liệu lưu trữ quang từ với tốc độ ghi và độ nhạy đọc cao.
(5) Để điều chế đèn dysprosi, chất hoạt động được sử dụng trong đèn dysprosi là iodua dysprosi. Loại đèn này có ưu điểm như độ sáng cao, màu sắc tốt, nhiệt độ màu cao, kích thước nhỏ, hồ quang ổn định. Nó đã được sử dụng làm nguồn chiếu sáng cho phim, in ấn và các ứng dụng chiếu sáng khác.
(6) Do diện tích mặt cắt bắt neutron lớn của nguyên tố dysprosi nên nó được sử dụng trong ngành năng lượng nguyên tử để đo phổ neutron hoặc làm chất hấp thụ neutron.
(7) Dy3Al5O12 cũng có thể được sử dụng làm chất làm việc từ tính để làm lạnh từ tính. Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, các lĩnh vực ứng dụng của dysprosi sẽ tiếp tục mở rộng và mở rộng.
(8) Sợi nano hợp chất Dysprosi có độ bền và diện tích bề mặt cao nên có thể dùng để tăng cường các vật liệu khác hoặc làm chất xúc tác. Đun nóng dung dịch nước DyBr3 và NaF ở áp suất 450 bar trong 17 giờ đến 450°C có thể tạo ra sợi florua dysprosi. Vật liệu này có thể tồn tại trong các dung dịch nước khác nhau trong hơn 100 giờ mà không bị hòa tan hoặc kết tụ ở nhiệt độ vượt quá 400 ° C.
(9) Tủ lạnh khử từ cách nhiệt sử dụng một số tinh thể muối dysprosi thuận từ nhất định, bao gồm ngọc hồng lựu dysprosium gallium (DGG), ngọc hồng lựu nhôm dysprosium (DAG) và ngọc hồng lựu sắt dysprosi (DyIG).
(10) Các hợp chất của nguyên tố nhóm oxit Dysprosi cadimi là nguồn bức xạ hồng ngoại có thể dùng để nghiên cứu các phản ứng hóa học. Dysprosi và các hợp chất của nó có đặc tính từ tính mạnh, khiến chúng hữu ích trong các thiết bị lưu trữ dữ liệu như ổ cứng.
(11) Phần neodymium của nam châm boron sắt neodymium có thể được thay thế bằng dysprosium để tăng độ cưỡng bức và cải thiện khả năng chịu nhiệt của nam châm. Nó được sử dụng trong các ứng dụng có yêu cầu hiệu suất cao như động cơ truyền động xe điện. Ô tô sử dụng loại nam châm này có thể chứa tới 100 gam dysprosi trên mỗi xe. Theo ước tính doanh số hàng năm của Toyota là 2 triệu xe, nó sẽ sớm làm cạn kiệt nguồn cung kim loại dysprosi trên toàn cầu. Nam châm được thay thế bằng dysprosium cũng có khả năng chống ăn mòn cao.
(12) Các hợp chất của Dysprosi có thể được sử dụng làm chất xúc tác trong công nghiệp lọc dầu và hóa chất. Nếu dysprosi được thêm vào làm chất xúc tác cấu trúc trong chất xúc tác tổng hợp ferrioxide amoniac thì hoạt tính xúc tác và khả năng chịu nhiệt của chất xúc tác có thể được cải thiện. Oxit Dysprosi có thể được sử dụng làm vật liệu thành phần gốm điện môi tần số cao, có cấu trúc Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, có thể được sử dụng cho các bộ cộng hưởng điện môi, bộ lọc điện môi, bộ lưỡng cực điện môi và thiết bị liên lạc.
Thời gian đăng: 23-08-2023