Disprosija ķīmiskais elements

Dysprosium (Dy), ķīmiskais elements, retzemju metāls no periodiskās tabulas lantanīdu sērijas.

Viktorīna

Periodiskās tabulas viktorīna

Sg

Dysprosium ir salīdzinoši ciets metāls un tīrā veidā ir sudrabaini balts. Tas ir diezgan stabils gaisā, istabas temperatūrā paliek spīdīgs. Dysprosium pagriezieni viegli aizdegas un sadedzina karstu. Metāls lēnām reaģē ar ūdeni un ātri izšķīst atšķaidītās skābēs, izņemot fluorūdeņražskābi (HF), kurā tas veido nešķīstoša DyF ₃ aizsargājošu slāni. Metāls ir ļoti spēcīgs paramagnēts, kura temperatūra pārsniedz 180 K (–93 ° C vai –136 ° F); tas ir antiferromagnētisks no aptuveni 90 (–183 ° C vai –298 ° F) līdz 180 K un feromagnētisks zem 90 K.

Franču ķīmiķis Pols-Emīls Lekoks de Boisbaudrāns pirmo reizi atrada šo elementu (1886), kas bija saistīts ar holmiju un citiem smagajiem lantanīdiem; Franču ķīmiķis Georges Urbains vēlāk (1906) spēja sagatavot samērā tīru frakciju. Daži svarīgi disprosija minerālu avoti ir laterītu jonu māli, ksenotīms, fergusonīts, gadolinīts, euksenīts, polikrāze un blomstrandīns. Tas notiek arī kodola skaldīšanas produktos.

Visi dabiski sastopamie izotopi ir stabili, un to masas skaitļi ir 164 (dabiskais daudzums 28,3 procenti), 162 (25,5 procenti), 163 (24,9 procenti), 161 (18,9 procenti), 160 (2,33 procenti), 158 (0,10 procenti) un 156 (0,06 procenti). Neskaitot kodolizomērus, ir zināmi pavisam 29 disprosija radioaktīvie izotopi. To masa svārstās no 138 līdz 173. Vismazāk stabils ir dysprosium-139 (pussabrukšanas periods 0,6 sekundes), un visstabilākais ir dysprosium-154 (pusperiods ir 3,0 × 10 ⁶ gadi).

Komerciālo atdalīšanu veic ar šķidruma-šķidruma ekstrakciju vai jonu apmaiņas metodēm. Metāls ir sagatavots, bezūdens halogenīdu metalotermiski reducējot ar sārmu vai sārmzemju metāliem. Metālu tālāk attīra ar vakuuma destilāciju. Dysprosium pastāv trīs allotropās (strukturālās) formās. Α fāze ir cieši iesaiņota sešstūra formā ar a = 3,5915 Å un c = 5,6501 Å istabas temperatūrā. Atdzesējot zem ~ 90 K, feromagnētisko secību papildina sešstūrainā cieši iesaiņotā režģa ortorombālie izkropļojumi β-Dy. Β-fāzei ir a = 3,595 Å, b = 6,184 Å un c = 5,678 Å 86 K (−187 ° C vai −305 ° F). Γ-fāze ir uz ķermeni centrēta kubiskā stāvoklī ar a = 4,03 Å pie 1,381 ° C (2,518 ° F).

Disprosija galvenokārt tiek izmantota kā leģējošs papildinājums Nd ₂ Fe ₁₄ B pastāvīgo magnētu materiāliem (kuros daļa neodīma ir aizstāta ar disprosiju), lai palielinātu gan Curie punktu, gan jo īpaši koercivitāti, un tādējādi uzlabotu augsto temperatūru. sakausējuma darbība. Metāls ir arī magnetostriktīva Terfenol D sastāvdaļa (Tb _0,3 Dy _0,7 Fe ₂). Dysprosium tiek izmantots kodolreaktoru vadības stieņos tā salīdzinoši augstā neitronu absorbcijas šķērsgriezuma dēļ; tā savienojumi ir izmantoti lāzera materiālu un fosfora aktivatoru izgatavošanai, kā arī metālu halogenīdu lampās.

Ķīmiski disprosijs uzvedas kā tipisks trīsvērtīgais retzemju metāls un veido virkni gaiši dzeltenu savienojumu, kurā tā oksidācijas stāvoklis ir +3.

Elementa īpašības

atomu skaitlis	66
atomsvars	162,5
kušanas punkts	1412 ° C (2 574 ° F)
vārīšanās punkts	2567 ° C (4,653 ° F)
blīvums	8,551 g / cm 3 (24 ° C vai 75 ° F)
oksidācijas stāvoklis	+3
elektronu konfigurācija	[Xe] 4f 10 6s 2