जादुई दुर्लभ पृथ्वी तत्व: Dysprosium

डिस्प्रोसियम,प्रतीक Dy र परमाणु संख्या 66। यो a होदुर्लभ पृथ्वी तत्वधातु चमक संग। Dysprosium प्रकृतिमा एकल पदार्थको रूपमा कहिल्यै फेला परेको छैन, यद्यपि यो विभिन्न खनिजहरू जस्तै yttrium phosphate मा अवस्थित छ।

क्रस्टमा डिस्प्रोसियमको प्रचुरता 6ppm छ, जुन भन्दा कम छ

yttriumभारी दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूमा। यो एक अपेक्षाकृत प्रचुर मात्रामा भारी मानिन्छ

दुर्लभ पृथ्वी तत्व र यसको आवेदन को लागी एक राम्रो स्रोत आधार प्रदान गर्दछ।

यसको प्राकृतिक अवस्थामा Dysprosium सात आइसोटोपहरू मिलेर बनेको छ, जसमा सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा 164 Dy छ।

Dysprosium प्रारम्भिक रूपमा 1886 मा पॉल एकिलेक डे बोस्पोल्याण्ड द्वारा पत्ता लगाइएको थियो, तर यो 1950 मा आयन एक्सचेन्ज टेक्नोलोजीको विकास सम्म यो पूर्ण रूपमा अलग गरिएको थिएन। Dysprosium मा अपेक्षाकृत कम अनुप्रयोगहरू छन् किनभने यो अन्य रासायनिक तत्वहरू द्वारा प्रतिस्थापन गर्न सकिँदैन।

घुलनशील डिस्प्रोसियम लवणहरूमा थोरै विषाक्तता हुन्छ, जबकि अघुलनशील लवणहरूलाई गैर-विषाक्त मानिन्छ।

इतिहास खोज्दै

द्वारा पत्ता लगाइएको: L. Boisbaudran, फ्रान्सेली

फ्रान्समा 1886 मा पत्ता लगाइएको थियो

मोसान्डर अलग भएपछिएर्बियमपृथ्वी रटर्बियम1842 मा yttrium पृथ्वीबाट पृथ्वी, धेरै रसायनशास्त्रीहरूले वर्णक्रमीय विश्लेषण प्रयोग गरी पहिचान गर्न र निर्धारण गरे कि तिनीहरू कुनै तत्वको शुद्ध अक्साइड होइनन्, जसले रसायनशास्त्रीहरूलाई तिनीहरूलाई अलग गर्न जारी राख्न प्रोत्साहित गर्यो। होल्मियम अलग भएको सात वर्ष पछि, 1886 मा, Bouvabadrand ले यसलाई आधामा विभाजित गर्यो र मूल चिन्ह Dy संग, अर्को नाम dysprosium, होल्मियम कायम राख्यो। यो शब्द ग्रीक शब्द dysprositos बाट आएको हो र यसको अर्थ 'प्राप्त गर्न गाह्रो' हो। डिस्प्रोसियम र अन्य दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको खोज संग, दुर्लभ पृथ्वी तत्व खोज को तेस्रो चरण को आधा पूरा भएको छ।

इलेक्ट्रोन कन्फिगरेसन

इलेक्ट्रोनिक लेआउट:

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

आइसोटोप

यसको प्राकृतिक अवस्थामा, dysprosium सात आइसोटोपहरू मिलेर बनेको छ: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy, र 164Dy। 156Dy क्षय 1 * 1018 वर्ष भन्दा बढीको आधा-जीवनको बावजुद यी सबै स्थिर मानिन्छन्। प्राकृतिक रूपमा हुने आइसोटोपहरू मध्ये, 164Dy 28% मा सबैभन्दा प्रचुर मात्रामा छ, त्यसपछि 162Dy 26% मा। न्यूनतम पर्याप्त 156Dy, 0.06% हो। 29 रेडियोएक्टिभ आइसोटोपहरू पनि संश्लेषित गरिएको छ, 138 देखि 173 सम्म, परमाणु द्रव्यमानको सन्दर्भमा। सबैभन्दा स्थिर 154Dy लगभग 3106 वर्षको आधा-जीवन भएको, त्यसपछि 159Dy 144.4 दिनको आधा-जीवनको साथ हो। सबैभन्दा अस्थिर 200 मिलिसेकेन्डको आधा-जीवनको साथ 138 Dy हो। 154Dy मुख्यतया अल्फा क्षयको कारणले हुन्छ, जबकि 152Dy र 159Dy क्षय मुख्यतया इलेक्ट्रोन क्याप्चरको कारणले हुन्छ।

धातु

Dysprosium एक धातु चमक र एक उज्ज्वल चाँदी चमक छ। यो एकदम नरम छ र स्पार्क नगरी मेसिन गर्न सकिन्छ यदि ओभरहेटिंगबाट बच्न सकिन्छ। डिस्प्रोसियमको भौतिक गुणहरू थोरै मात्रामा अशुद्धताले पनि प्रभावित हुन्छन्। Dysprosium र holmium को उच्चतम चुम्बकीय शक्ति छ, विशेष गरी कम तापमान मा। साधारण डिस्प्रोसियम फेरोम्याग्नेट ८५ K (-188.2 C) भन्दा कम र 85 K (-188.2 C) भन्दा माथिको तापक्रममा पेचदार एन्टिफेरोम्याग्नेटिक अवस्था बन्छ, जहाँ सबै परमाणुहरू तल्लो तहसँग एक निश्चित कोणमा समानान्तर हुन्छन् र एक निश्चित कोणमा छेउछाउका तहहरू सामना गर्छन्। । यो असामान्य एन्टिफेरोमैग्नेटिज्म १७९ के (-९४ सी) मा एक अव्यवस्थित (प्यारामग्नेटिक) स्थितिमा परिणत हुन्छ।

आवेदन:

(१) नियोडिमियम आइरन बोरन स्थायी चुम्बकहरूको लागि एक अतिरिक्तको रूपमा, यस प्रकारको चुम्बकमा लगभग 2-3% डिस्प्रोसियम थप्दा यसको जबरजस्ती सुधार गर्न सकिन्छ। विगतमा, डिस्प्रोसियमको माग धेरै थिएन, तर नियोडिमियम फलाम बोरोन म्याग्नेटको बढ्दो मागको साथ, यो लगभग 95-99.9% को ग्रेडको साथ एक आवश्यक अतिरिक्त तत्व बनेको छ, र माग पनि द्रुत रूपमा बढिरहेको छ।

(2) Dysprosium phosphors को लागि एक सक्रियकर्ता को रूप मा प्रयोग गरिन्छ, र trivalent Dysprosium एकल उत्सर्जन केन्द्र तिरंगा luminescent सामग्री को लागी एक आशाजनक सक्रिय आयन हो। यो मुख्यतया दुई उत्सर्जन ब्यान्डहरू मिलेर बनेको छ, एउटा पहेंलो उत्सर्जन हो, र अर्को निलो उत्सर्जन हो। Dysprosium doped luminescent सामग्री तिरंगा फास्फोरको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

(3) Dysprosium ठूलो चुम्बकीय मिश्र धातु Terfenol को तयारीको लागि आवश्यक धातु कच्चा माल हो, जसले सटीक मेकानिकल चालहरू प्राप्त गर्न सक्षम गर्न सक्छ।

(४)Dysprosium धातु उच्च रेकर्डिङ गति र पढ्ने संवेदनशीलताको साथ म्याग्नेटो-अप्टिकल भण्डारण सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

(५) डिस्प्रोसियम बत्तीको तयारीको लागि, डिस्प्रोसियम बत्तीहरूमा प्रयोग हुने काम गर्ने पदार्थ डिस्प्रोसियम आयोडाइड हो। यस प्रकारको बत्तीमा उच्च चमक, राम्रो रंग, उच्च रंगको तापक्रम, सानो आकार र स्थिर चाप जस्ता फाइदाहरू छन्। यो चलचित्र, मुद्रण, र अन्य प्रकाश अनुप्रयोगहरूको लागि प्रकाश स्रोतको रूपमा प्रयोग गरिएको छ।

(6) डिस्प्रोसियम तत्वको ठूलो न्यूट्रोन क्याप्चर क्रस-सेक्शनल क्षेत्रको कारण, यो परमाणु ऊर्जा उद्योगमा न्यूट्रोन स्पेक्ट्रा मापन गर्न वा न्यूट्रोन अवशोषकको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

(७) Dy3Al5O12 लाई चुम्बकीय प्रशीतनका लागि चुम्बकीय कार्य गर्ने पदार्थको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। विज्ञान र प्रविधिको विकास संग, dysprosium को आवेदन क्षेत्रहरु विस्तार र विस्तार जारी रहनेछ।

(8) Dysprosium यौगिक nanofibers उच्च शक्ति र सतह क्षेत्र छ, त्यसैले तिनीहरू अन्य सामग्री बलियो बनाउन वा उत्प्रेरक रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। DyBr3 र NaF को जलीय घोललाई 450 बार दबाबमा 17 घण्टादेखि 450 डिग्री सेल्सियससम्म तताउँदा डिस्प्रोसियम फ्लोराइड फाइबर उत्पादन गर्न सकिन्छ। यो सामाग्री विभिन्न जलीय घोलहरूमा 100 घण्टा भन्दा बढी समयसम्म 400 डिग्री सेल्सियस भन्दा बढी तापक्रममा विघटन वा एकत्रीकरण बिना रहन सक्छ।

(9) थर्मल इन्सुलेशन डिमग्नेटाइजेशन रेफ्रिजरेटरहरूले डिस्प्रोसियम ग्यालियम गार्नेट (DGG), डिस्प्रोसियम एल्युमिनियम गार्नेट (DAG), र डिस्प्रोसियम आइरन गार्नेट (DyIG) सहित निश्चित प्यारामैग्नेटिक डिस्प्रोसियम नुन क्रिस्टलहरू प्रयोग गर्छन्।

(10) Dysprosium क्याडमियम अक्साइड समूह तत्व यौगिकहरू इन्फ्रारेड विकिरण स्रोत हुन् जुन रासायनिक प्रतिक्रियाहरू अध्ययन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। Dysprosium र यसको यौगिकहरूमा बलियो चुम्बकीय गुणहरू छन्, तिनीहरूलाई डेटा भण्डारण उपकरणहरू जस्तै हार्ड ड्राइभहरूमा उपयोगी बनाउँछ।

(11) नियोडिमियम फलाम बोरन म्याग्नेटको नियोडिमियम भागलाई जबरजस्ती बढाउन र चुम्बकहरूको ताप प्रतिरोध सुधार गर्न डिस्प्रोसियमले प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ। यो इलेक्ट्रिक वाहन ड्राइभ मोटर्स जस्तै उच्च प्रदर्शन आवश्यकताहरु संग आवेदन मा प्रयोग गरिन्छ। यस प्रकारको चुम्बक प्रयोग गर्ने कारहरूमा प्रति गाडी १०० ग्राम सम्म डिस्प्रोसियम हुन सक्छ। टोयोटाको अनुमानित वार्षिक २० लाख सवारी साधनको बिक्री अनुसार, यसले चाँडै डिस्प्रोसियम धातुको विश्वव्यापी आपूर्तिलाई घटाउनेछ। डिस्प्रोसियमको साथ प्रतिस्थापित म्याग्नेटहरूमा उच्च जंग प्रतिरोध पनि हुन्छ।

(12) Dysprosium यौगिकहरू तेल प्रशोधन र रासायनिक उद्योगहरूमा उत्प्रेरकको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यदि डिस्प्रोसियमलाई फेरिअक्साइड अमोनिया संश्लेषण उत्प्रेरकमा संरचनात्मक प्रवर्द्धकको रूपमा थपियो भने, उत्प्रेरकको उत्प्रेरक गतिविधि र ताप प्रतिरोध सुधार गर्न सकिन्छ। Dysprosium अक्साइड Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02 को संरचनाको साथ उच्च-फ्रिक्वेन्सी डाइइलेक्ट्रिक सिरेमिक कम्पोनेन्ट सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, जुन डाइलेक्ट्रिक रेजोनेटरहरू, डाइइलेक्ट्रिक फिल्टरहरू, डाइलेक्ट्रिक डिप्लेक्सरहरू र सञ्चार उपकरणहरूको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।