Диспрозий — редкоземельный элемент блестящего серебристого цвета. Как и большинство других редкоземельных металлов, он принадлежит к ряду лантаноидов. Его название произошло от греческого слова «диспроситос» , которое можно перевести как « трудно достать». Диспрозий был открыт в 1886 году учёным, известным как Поль Эмиль Лекок де Буабодран. Однако только в 1905 году Жорж Урбен впервые выделил его.
Этот редкоземельный элемент имеет семь изотопов. Изотопы имеют массовое число 154, 156, 158, 160, 161, 162, 163 и 164. Однако наиболее распространенный изотоп имеет массовое число 164 и представлен как 164 Dy, а наименее распространенный изотоп имеет массовое число 156 и представлено как 156 Dy.
Китай производит добрых девяносто девять процентов всего диспрозия, производимого каждый год. Другие страны, производящие диспрозий, включают США, Австралию, Россию и Индию. Чаще всего его получают из монацитового песка. Его также можно получить из гадолинита, эвксенита, поликраза и фергюсонита. Для выделения диспрозия применяют процессы ионного обмена и флотации.
Характеристики
Диспрозий имеет сходные свойства с некоторыми редкоземельными элементами. Эти свойства ответственны за его классификацию как редкоземельный элемент. Однако он также обладает некоторыми свойствами, которые отличают его от других редкоземельных элементов и делают его уникальным.
Как и другие элементы, за его свойства отвечает периодичность. В таблице Менделеева диспрозий относится к 6 периоду, f-блоку. Кроме того, он твердый при комнатной температуре. Его температура плавления составляет 1406 °С, а температура кипения — 2566 °С.
Он имеет шестиугольную и плотно упакованную решетчатую систему. Он также имеет очень высокую магнитную силу. Он ферромагнитен при температуре -183 °С, антиферромагнитен при температуре выше -183 °С и парамагнитен при температуре около -94 °С.
Его стандартный атомный вес составляет 162,5. Как и у большинства металлов, его плотность зависит от его состояния. В твердом состоянии его плотность составляет 8,54 г/см 3 . Однако когда он жидкий, его плотность снижается до 8,37 г/см 3 . Диспрозий электроположителен, степень его окисления +3. Что касается его химических свойств, то он медленно тускнеет во влажной атмосфере, хорошо реагирует с галогенами при температуре выше 200°С, легко растворяется в H2 SO4 .
Приложения
Диспрозий обычно используется в сочетании с другими металлами, поскольку его трудно выделить. Как диспрозий используется сегодня в мире и как его различные свойства делают его подходящим для этих целей?
Постоянные магниты
Это одно из наиболее распространенных применений диспрозия. Диспрозий не может быть размагничен при очень высоких температурах. Это особое свойство делает его отличным постоянным магнитом . Постоянные магниты, изготовленные из сплавов диспрозия, могут быть использованы для производства электромобилей и генераторов ветряных турбин.
Ядерные реакторы
Диспрозий используется при производстве стержней управления ядерных реакторов. Это связано с тем, что диспрозий может поглощать множество нейтронов, не подвергаясь делению. Этим свойством диспрозия является его высокое сечение захвата нейтронов.
Устройства хранения данных
Устройства хранения данных, такие как жесткие диски, дискеты, компакт-диски и флэш-накопители, могут быть изготовлены из сплавов диспрозия.
Тонкопленочное покрытие
Мишени для распыления диспрозия и материалы для испарения диспрозия используются в процессах осаждения, включая осаждение полупроводников, химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и физическое осаждение из паровой фазы (PVD).
Корабли
Сплавы диспрозия могут использоваться в корабельных навигационных и дальномерных системах благодаря их магнитным свойствам. Следовательно, диспрозий актуален в морской отрасли.
Магнитные Холодильники
Как упоминалось ранее, диспрозий парамагнитен при определенных температурах. Это особое свойство делает его идеальным компонентом магнитных холодильников. Магнитные холодильники могут достигать очень низких температур.
Лазерные устройства
Сплав ванадия и диспрозия можно использовать при изготовлении лазерных устройств. Лазерные устройства можно использовать в лазерной резке, правоохранительных органах, медицине, принтерах и даже в связи.
Инфракрасная радиация
Сплавы диспрозия можно использовать в инфракрасных устройствах. Инфракрасные устройства можно использовать для ночного видения, астрономии, прогнозирования погоды, связи и даже медицины.
Устойчивость к коррозии
Магниты, изготовленные из диспрозия, более устойчивы к коррозии, чем большинство других их аналогов. Именно по этой причине его иногда используют вместо неодима при производстве магнитов.
Армирование
Когда диспрозий используется для производства нановолокон, эти нановолокна очень прочные. Эти нановолокна, в свою очередь, можно использовать для армирования других продуктов.
Дозиметры
Диспрозий используется при изготовлении дозиметров. Дозиметр – это прибор, который используется для измерения ионизирующего излучения.
Заключение
Диспрозий действительно трудно получить. Это делает его довольно дорогим по сравнению с другими редкоземельными металлами. Однако его многочисленные применения делают его очень востребованным редкоземельным элементом. Он необходим в морской, автомобильной, биомедицинской и телекоммуникационной отраслях, и это лишь некоторые из них. Что касается токсичности, имейте в виду, что растворимые соли диспрозия малотоксичны при пероральном приеме, а твердый диспрозий не токсичен.