Elementu Magicu di Terra Rara: Disprosiu

Disprosiu,simbulu Dy è numeru atomicu 66. Hè unelementu di terra raracù lustru metallicu. U disprosiu ùn hè mai statu trovu cum'è una sola sustanza in natura, ancu s'ellu esiste in diversi minerali cum'è u fosfatu d'ittriu.
ghjornu
L'abbundanza di disprosiu in a crosta hè 6 ppm, chì hè più bassa chè quella di

ittriuin elementi pesanti di terre rare. Hè cunsideratu un elementu pesante relativamente abbundante

elementu di terra rara è furnisce una bona basa di risorse per a so applicazione.

U disprosiu in u so statu naturale hè cumpostu da sette isotopi, u più abbundante essendu 164 Dy.

U disprosiu hè statu scupertu inizialmente da Paul Achilleck de Bospoland in u 1886, ma hè statu solu cù u sviluppu di a tecnulugia di scambiu ionicu in l'anni 1950 ch'ellu hè statu cumpletamente isolatu. U disprosiu hà relativamente poche applicazioni perchè ùn pò esse rimpiazzatu da altri elementi chimichi.

I sali di disprosiu solubili anu una ligera tossicità, mentre chì i sali insolubili sò cunsiderati micca tossichi.

Scuprendu a Storia

metallu dy

Scupertu da: L. Boisbaudran, Francese

Scupertu in u 1886 in Francia

Dopu chì Mossander si hè siparatuerbiuterra èterbiuterra da terra d'ittriu in u 1842, parechji chimichi anu utilizatu l'analisi spettrale per identificà è determinà chì ùn eranu micca ossidi puri di un elementu, ciò chì hà incuragitu i chimichi à cuntinuà à separalli. Sette anni dopu a separazione di l'olmiu, in u 1886, Bouvabadrand l'hà divisu à a mità è hà ritenutu l'olmiu, l'altru chjamatu disprosiu, cù u simbulu elementale Dy. Sta parola vene da a parola greca dysprositos è significa "difficiule da ottene". Cù a scuperta di u disprosiu è altri elementi di terre rare, l'altra metà di a terza tappa di a scuperta di l'elementi di terre rare hè stata cumpletata.

Cunfigurazione elettronica

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Disposizione elettronica:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10

isotopu

In u so statu naturale, u disprosiu hè cumpostu da sette isotopi: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy, è 164Dy. Quessi sò tutti cunsiderati stabili, malgradu un decadimentu 156Dy cù una mezza vita di più di 1 * 1018 anni. Frà l'isotopi naturali, 164Dy hè u più abbundante à 28%, seguitatu da 162Dy à 26%. U menu sufficiente hè 156Dy, 0,06%. 29 isotopi radioattivi sò stati ancu sintetizati, chì varianu da 138 à 173, in termini di massa atomica. U più stabile hè 154Dy cù una mezza vita di circa 3106 anni, seguitatu da 159Dy cù una mezza vita di 144,4 ghjorni. U più instabile hè u 138 Dy cù una mezza vita di 200 millisecondi. U 154 Dy hè principalmente causatu da u decadimentu alfa, mentre chì u decadimentu 152 Dy è u 159 Dy sò principalmente causati da a cattura di l'elettroni.

Metallu

U disprosiu hà una lucentezza metallica è una lucentezza argentata brillante. Hè abbastanza dolce è pò esse machinatu senza scintille se si evita u surriscaldamentu. E proprietà fisiche di u disprosiu sò influenzate ancu da una piccula quantità d'impurità. U disprosiu è l'olmiu anu a più alta forza magnetica, in particulare à basse temperature. Un semplice ferromagnete di disprosiu diventa un statu antiferromagneticu elicoidale à temperature inferiori à 85 K (-188,2 C) è superiori à 85 K (-188,2 C), induve tutti l'atomi sò paralleli à u stratu inferiore in un mumentu specificu è sò rivolti versu i strati adiacenti à un angulu fissu. Questu antiferromagnetismu inusual si trasforma in un statu disordinatu (paramagneticu) à 179 K (-94 C).

Applicazione:

(1) Cum'è additivu per i magneti permanenti di neodimiu ferru boru, aghjunghjendu circa 2-3% di disprosiu à questu tipu di magnetu pò migliurà a so coercitività. In u passatu, a dumanda di disprosiu ùn era micca alta, ma cù a crescente dumanda di magneti di neodimiu ferru boru, hè diventatu un elementu additivu necessariu, cù un gradu di circa 95-99,9%, è a dumanda hè ancu in rapida crescita.

(2) U disprosiu hè adupratu cum'è attivatore per i fosfori, è u disprosiu trivalente hè un ione attivatore promettente per i materiali luminescenti tricolori à centru di emissione unicu. Hè principalmente cumpostu da duie bande di emissione, una hè emissione gialla è l'altra hè emissione blu. I materiali luminescenti drogati cù disprosiu ponu esse aduprati cum'è fosfori tricolori.

(3) U disprosiu hè una materia prima metallica necessaria per a preparazione di una grande lega magnetostrittiva Terfenol, chì pò permette di ottene movimenti meccanichi precisi.

(4)Disprosiu metallicu pò esse adupratu cum'è materiale di almacenamentu magneto-otticu cù alta velocità di registrazione è sensibilità di lettura.

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(5) Per a preparazione di e lampade à disprosiu, a sustanza di travagliu aduprata in e lampade à disprosiu hè u ioduru di disprosiu. Stu tipu di lampada hà vantaghji cum'è alta luminosità, bon culore, alta temperatura di culore, piccule dimensioni è arcu stabile. Hè stata aduprata cum'è fonte d'illuminazione per filmi, stampa è altre applicazioni d'illuminazione.

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(6) A causa di a grande area di cattura di neutroni di l'elementu disprosiu, hè adupratu in l'industria di l'energia atomica per misurà i spettri di neutroni o cum'è assorbitore di neutroni.

(7) Dy3Al5O12 pò ancu esse adupratu cum'è sustanza di travagliu magnetica per a refrigerazione magnetica. Cù u sviluppu di a scienza è di a tecnulugia, i campi d'applicazione di u disprosiu continueranu à espansione è à stende si.

(8) E nanofibre di cumposti di disprosiu anu una resistenza è una superficia elevate, dunque ponu esse aduprate per rinfurzà altri materiali o cum'è catalizatori. U riscaldamentu di una soluzione acquosa di DyBr3 è NaF à una pressione di 450 bar per 17 ore à 450 ° C pò pruduce fibre di fluoruru di disprosiu. Stu materiale pò stà in varie soluzioni acquose per più di 100 ore senza dissoluzione o aggregazione à temperature superiori à 400 ° C.

(9) I frigoriferi di smagnetizazione di l'isolamentu termicu utilizanu certi cristalli di sale di disprosiu paramagneticu, cumpresi u granatu di galliu di disprosiu (DGG), u granatu d'aluminiu di disprosiu (DAG) è u granatu di ferru di disprosiu (DyIG).

(10) I cumposti di l'elementi di u gruppu di l'ossidu di cadmiu è disprosiu sò fonti di radiazioni infrarosse chì ponu esse aduprate per studià reazzioni chimiche. U disprosiu è i so cumposti anu forti proprietà magnetiche, chì li rendenu utili in i dispositivi di almacenamentu di dati cum'è i dischi rigidi.

(11) A parte di neodimiu di i magneti di neodimiu ferru-boru pò esse rimpiazzata cù disprosiu per aumentà a coercitività è migliurà a resistenza à u calore di i magneti. Hè aduprata in applicazioni cù esigenze di alte prestazioni cum'è i motori di veiculi elettrici. E vitture chì utilizanu stu tipu di magnetu ponu cuntene finu à 100 grammi di disprosiu per veiculu. Sicondu e vendite annuali stimate di Toyota à 2 milioni di veiculi, prestu esaurirà a furnitura mundiale di metallu disprosiu. I magneti rimpiazzati cù disprosiu anu ancu una alta resistenza à a corrosione.

 

(12) I cumposti di disprosiu ponu esse aduprati cum'è catalizatori in a raffinazione di u petroliu è in l'industrie chimiche. Sè u disprosiu hè aghjuntu cum'è promotore strutturale in un catalizatore di sintesi di ferriossidu d'ammoniaca, l'attività catalitica è a resistenza à u calore di u catalizatore ponu esse migliurate. L'ossidu di disprosiu pò esse adupratu cum'è materiale cumpunente ceramicu dielettricu d'alta frequenza, cù una struttura di Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, chì pò esse adupratu per risonatori dielettrici, filtri dielettrici, diplexer dielettrici è dispositivi di cumunicazione.


Data di publicazione: 23 d'aostu 2023