Dysprosium,ký hiệu Dy và số nguyên tử 66. Đó là mộtnguyên tố đất hiếmcó ánh kim loại. Dysprosi chưa bao giờ được tìm thấy dưới dạng một chất đơn lẻ trong tự nhiên, mặc dù nó tồn tại trong nhiều khoáng chất khác nhau như yttri phosphat.
Sự phong phú của dysprosi trong lớp vỏ là 6ppm, thấp hơn so với
ytritrong các nguyên tố đất hiếm nặng. Nó được coi là một loại đất hiếm 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 Dy 164.
Dysprosi ban đầu được Paul Achilleck de Bospoland phát hiện vào năm 1886, nhưng mãi đến khi công nghệ trao đổi ion phát triển vào những năm 1950 thì nó mới được phân 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 hại.
Khám phá Lịch sử
Được phát hiện bởi: L. Boisbaudran, người Pháp
Được phát hiện vào năm 1886 tại Pháp
Sau khi Mossander chia tayerbiđất vàterbiđất từ đất yttrium vào năm 1842, nhiều nhà hóa học đã sử dụng phân tích quang phổ để nhận dạng và xác định rằng chúng không phải là oxit tinh khiết của một nguyên tố, điều này khuyến khích các nhà hóa học tiếp tục tách chúng. Bảy năm sau khi tách holmium, vào năm 1886, Bouvabadrand đã chia đôi và giữ lại holmium, phần còn lại được gọi là dysprosi, với ký hiệu nguyên tố là Dy. Từ này bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp dysprositos và có nghĩa là 'khó có được'. Với việc phát hiện ra dysprosi và các nguyên tố đất hiếm khác, nửa còn lại của giai đoạn thứ ba trong quá trình khám phá nguyên tố đất hiếm đã hoàn thành.
Cấu hình electron
Bố cục 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 những đồng vị này đều được coi là ổn định, mặc dù 156Dy phân rã với chu kỳ bán rã hơn 1 * 1018 năm. Trong số các đồng vị tự nhiên, 164Dy là đồng vị phổ biến nhất ở mức 28%, tiếp theo là 162Dy ở mức 26%. Đồng vị ít đủ nhất là 156Dy, 0,06%. 29 đồng vị phóng xạ cũng đã được tổng hợp, dao động từ 138 đến 173, xét về khối lượng nguyên tử. Đồng vị ổn định nhất là 154Dy với chu kỳ bán rã khoảng 3106 năm, tiếp theo là 159Dy với chu kỳ bán rã là 144,4 ngày. Đồng vị không ổn định nhất là Dy 138 với chu kỳ bán rã là 200 mili giây. Dy 154 chủ yếu do phân rã alpha gây ra, trong khi Dy 152 và Dy 159 chủ yếu do bắt electron gây ra.
Kim loại
Dysprosi có ánh kim loại và ánh bạc sáng. Nó khá mềm và có thể gia công mà không phát ra tia lửa nếu tránh quá nhiệt. Các tính chất vật lý của dysprosi bị ảnh hưởng bởi ngay cả một lượng nhỏ tạp chất. Dysprosi và holmium có cường độ từ tính cao nhất, đặc biệt là ở nhiệt độ thấp. Một ferromagnet dysprosi 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 hướng về các lớp liền kề ở một góc cố định. Phản sắt từ bất thường này chuyển thành trạng thái hỗn loạn (thuận từ) ở 179 K (-94 C).
Ứng dụng:
(1) Là một chất phụ gia cho nam châm vĩnh cửu neodymium sắt boron, thêm khoảng 2-3% dysprosi vào loại nam châm này có thể cải thiện lực kháng từ của nó. Trước đây, nhu cầu về dysprosi không cao, nhưng theo nhu cầu ngày càng tăng đối với nam châm neodymium sắt boron, nó đã trở thành một thành phần phụ gia cần thiết, với hàm lượng khoảng 95-99,9% và nhu cầu cũng đang tăng nhanh.
(2) Dysprosi được sử dụng làm chất hoạt hóa cho chất phát quang, và Dysprosi hóa trị ba là ion hoạt hóa đầy hứa hẹn cho vật liệu phát quang ba màu trung tâm phát xạ đơn. Nó chủ yếu bao gồm hai dải phát xạ, một là phát xạ vàng và dải còn lại là phát xạ xanh. Vật liệu phát quang pha tạp Dysprosi có thể được sử dụng làm chất phát quang ba màu.
(3) Dysprosi là nguyên liệu kim loại cần thiết để chế tạo hợp kim từ giảo lớn Terfenol, có thể thực hiện 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 chế tạo đèn dysprosi, chất làm việc được sử dụng trong đèn dysprosi là iodide dysprosi. Loại đèn này có ưu điểm là độ sáng cao, màu sắc tốt, nhiệt độ màu cao, kích thước nhỏ và hồ quang ổn định. Nó đã được sử dụng làm nguồn sáng cho phim ảnh, 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 quang phổ neutron hoặc làm chất hấp thụ neutron.
(7) Dy3Al5O12 cũng có thể được sử dụng làm vật liệu làm việc từ tính cho quá trình 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, do đó có thể được sử dụng 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, bao gồm garnet dysprosi gali (DGG), garnet dysprosi nhôm (DAG) và garnet dysprosi sắt (DyIG).
(10) Hợp chất nhóm nguyên tố oxit Dysprosi cadmium là nguồn bức xạ hồng ngoại có thể được sử dụng để nghiên cứu phản ứng hóa học. Dysprosi và các hợp chất của nó có tính chất từ mạnh, làm cho chúng hữu ích trong các thiết bị lưu trữ dữ liệu như ổ cứng.
(11) Phần neodymium của nam châm neodymium sắt boron có thể được thay thế bằng dysprosi để tăng lực kháng từ 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. Những chiếc ô tô sử dụng loại nam châm này có thể chứa tới 100 gam dysprosi trên mỗi xe. Theo ước tính doanh số bán hàng hàng năm của Toyota là 2 triệu xe, nó sẽ sớm làm cạn kiệt nguồn cung cấp kim loại dysprosi toàn cầu. Nam châm được thay thế bằng dysprosi cũng có khả năng chống ăn mòn cao.
(12) Hợp chất Dysprosi có thể được sử dụng làm chất xúc tác trong ngành công nghiệp lọc dầu và hóa chất. Nếu Dysprosi được thêm vào như một chất xúc tiến cấu trúc trong chất xúc tác tổng hợp amoniac ferrioxide, hoạt động xúc tác và khả năng chịu nhiệt của chất xúc tác có thể được cải thiện. Dysprosi oxide có thể được sử dụng làm vật liệu thành phần gốm điện môi tần số cao, với cấu trúc Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, có thể được sử dụng cho bộ cộng hưởng điện môi, bộ lọc điện môi, bộ ghép kênh điện môi và thiết bị truyền thông.
Thời gian đăng: 23-08-2023