Disprosio,simbolo Dy e numero atomico 66. È aelemento delle terre rarecon lucentezza metallica. Il disprosio non è mai stato trovato come sostanza unica in natura, sebbene esista in vari minerali come il fosfato di ittrio.
L'abbondanza di disprosio nella crosta è di 6 ppm, che è inferiore a quella di
ittrionegli elementi pesanti delle terre rare. È considerato un pesante relativamente abbondante
elemento delle terre rare e fornisce una buona base di risorse per la sua applicazione.
Il disprosio nel suo stato naturale è composto da sette isotopi, il più abbondante dei quali è 164 Dy.
Il disprosio fu inizialmente scoperto da Paul Achilleck de Bospoland nel 1886, ma fu solo con lo sviluppo della tecnologia dello scambio ionico negli anni '50 che fu completamente isolato. Il disprosio ha relativamente poche applicazioni perché non può essere sostituito da altri elementi chimici.
I sali solubili di disprosio hanno una leggera tossicità, mentre i sali insolubili sono considerati non tossici.
Alla scoperta della storia
Scoperto da: L. Boisbaudran, francese
Scoperto nel 1886 in Francia
Dopo che Mossander si separòerbioterra eterbioterra dalla terra di ittrio nel 1842, molti chimici usarono l'analisi spettrale per identificare e determinare che non erano ossidi puri di un elemento, il che incoraggiava i chimici a continuare a separarli. Sette anni dopo la separazione dell'olmio, nel 1886, Bouvabadrand lo divise a metà e conservò l'olmio, l'altro chiamato disprosio, con il simbolo elementale Dy. Questa parola deriva dalla parola greca disprositos e significa 'difficile da ottenere'. Con la scoperta del disprosio e di altri elementi delle terre rare, l'altra metà della terza fase della scoperta degli elementi delle terre rare è stata completata.
Configurazione elettronica
Disposizione elettronica:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
isotopo
Nel suo stato naturale, il disprosio è composto da sette isotopi: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy e 164Dy. Questi sono tutti considerati stabili, nonostante un decadimento di 156Dy con un'emivita di oltre 1 * 1018 anni. Tra gli isotopi presenti in natura, il 164Dy è il più abbondante con il 28%, seguito dal 162Dy con il 26%. Il minimo sufficiente è 156Dy, 0,06%. Sono stati sintetizzati anche 29 isotopi radioattivi, che vanno da 138 a 173, in termini di massa atomica. Il più stabile è il 154Dy con un'emivita di circa 3106 anni, seguito dal 159Dy con un'emivita di 144,4 giorni. Il più instabile è 138 Dy con un tempo di dimezzamento di 200 millisecondi. Il decadimento 154Dy è causato principalmente dal decadimento alfa, mentre il decadimento 152Dy e 159Dy è causato principalmente dalla cattura degli elettroni.
Metallo
Il disprosio ha una lucentezza metallica e una lucentezza argentata brillante. È abbastanza morbido e può essere lavorato senza produrre scintille se si evita il surriscaldamento. Le proprietà fisiche del disprosio sono influenzate anche da una piccola quantità di impurità. Il disprosio e l'olmio hanno la massima forza magnetica, soprattutto a basse temperature. Un semplice ferromagnete di disprosio diventa uno stato antiferromagnetico elicoidale a temperature inferiori a 85 K (-188,2 C) e superiori a 85 K (-188,2 C), dove tutti gli atomi sono paralleli allo strato inferiore in un momento specifico e sono rivolti verso gli strati adiacenti con un angolo fisso . Questo insolito antiferromagnetismo si trasforma in uno stato disordinato (paramagnetico) a 179 K (-94 C).
Applicazione:
(1) Come additivo per i magneti permanenti al neodimio ferro boro, l'aggiunta di circa il 2-3% di disprosio a questo tipo di magnete può migliorarne la coercività. In passato la richiesta di disprosio non era elevata, ma con la crescente domanda di magneti al neodimio ferro boro è diventato un elemento additivo necessario, con un grado di circa 95-99,9%, e anche la domanda è in rapido aumento.
(2) Il disprosio è utilizzato come attivatore per i fosfori e il disprosio trivalente è uno ione attivante promettente per materiali luminescenti tricolore a centro di emissione singolo. È composto principalmente da due bande di emissione, una è l'emissione gialla e l'altra è l'emissione blu. I materiali luminescenti drogati con disprosio possono essere utilizzati come fosfori tricolori.
(3) Il disprosio è una materia prima metallica necessaria per la preparazione della grande lega magnetostrittiva Terfenol, che può consentire movimenti meccanici precisi.
(4)Disprosio metallico può essere utilizzato come materiale di memorizzazione magneto-ottico con elevata velocità di registrazione e sensibilità di lettura.
(5) Per la preparazione delle lampade al disprosio, la sostanza di lavoro utilizzata nelle lampade al disprosio è lo ioduro di disprosio. Questo tipo di lampada presenta vantaggi quali elevata luminosità, buon colore, elevata temperatura di colore, dimensioni ridotte e arco stabile. È stato utilizzato come fonte di illuminazione per film, stampa e altre applicazioni di illuminazione.
(6) A causa dell'ampia area della sezione trasversale di cattura dei neutroni, l'elemento disprosio viene utilizzato nell'industria dell'energia atomica per misurare gli spettri dei neutroni o come assorbitore di neutroni.
(7) Dy3Al5O12 può essere utilizzato anche come sostanza di lavoro magnetica per la refrigerazione magnetica. Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, i campi di applicazione del disprosio continueranno ad espandersi ed estendersi.
(8) Le nanofibre del composto di disprosio hanno un'elevata resistenza e area superficiale, quindi possono essere utilizzate per rafforzare altri materiali o come catalizzatori. Il riscaldamento di una soluzione acquosa di DyBr3 e NaF a una pressione di 450 bar per 17 ore a 450 ° C può produrre fibre di fluoruro di disprosio. Questo materiale può rimanere in varie soluzioni acquose per più di 100 ore senza dissoluzione o aggregazione a temperature superiori a 400°C.
(9) I frigoriferi con smagnetizzazione dell'isolamento termico utilizzano determinati cristalli di sale di disprosio paramagnetici, tra cui il granato di gallio disprosio (DGG), il granato di disprosio alluminio (DAG) e il granato di ferro disprosio (DyIG).
(10) I composti degli elementi del gruppo dell'ossido di cadmio del disprosio sono sorgenti di radiazioni infrarosse che possono essere utilizzate per studiare le reazioni chimiche. Il disprosio e i suoi composti hanno forti proprietà magnetiche, che li rendono utili nei dispositivi di archiviazione dati come i dischi rigidi.
(11) La parte in neodimio dei magneti al neodimio ferro boro può essere sostituita con disprosio per aumentare la coercività e migliorare la resistenza al calore dei magneti. Viene utilizzato in applicazioni con requisiti di prestazioni elevate come i motori di guida dei veicoli elettrici. Le auto che utilizzano questo tipo di magnete possono contenere fino a 100 grammi di disprosio per veicolo. Secondo le vendite annuali stimate di Toyota di 2 milioni di veicoli, presto esaurirà la fornitura globale di disprosio metallico. Anche i magneti sostituiti con disprosio hanno un'elevata resistenza alla corrosione.
(12) I composti del disprosio possono essere utilizzati come catalizzatori nella raffinazione del petrolio e nelle industrie chimiche. Se il disprosio viene aggiunto come promotore strutturale in un catalizzatore di sintesi di ferriossido e ammoniaca, l'attività catalitica e la resistenza al calore del catalizzatore possono essere migliorate. L'ossido di disprosio può essere utilizzato come materiale per componenti ceramici dielettrici ad alta frequenza, con una struttura di Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, che può essere utilizzato per risonatori dielettrici, filtri dielettrici, diplexer dielettrici e dispositivi di comunicazione.
Orario di pubblicazione: 23 agosto 2023