Disprozis,simbolis Dy ir atominis skaičius 66. Tai yraretųjų žemių elementassu metaliniu blizgesiu. Disprozis niekada nebuvo rastas gamtoje kaip viena medžiaga, nors jo yra įvairiuose mineraluose, tokiuose kaip itrio fosfatas.
Disprozio gausa plutoje yra 6 ppm, tai yra mažiau nei
itriosunkiųjų retųjų žemių elementų. Jis laikomas gana gausiu sunkiuoju elementu
retųjų žemių elementas ir suteikia gerą išteklių pagrindą jo taikymui.
Natūralioje būsenoje disprozis sudarytas iš septynių izotopų, iš kurių gausiausias yra 164 Dy.
Disprozią pirmą kartą 1886 m. atrado Paulas Achilleckas de Bospolandas, tačiau jis buvo visiškai izoliuotas tik šeštajame dešimtmetyje, išvysčius jonų mainų technologiją. Disprozis turi palyginti nedaug pritaikymo būdų, nes jo negalima pakeisti kitais cheminiais elementais.
Tirpios disprozio druskos yra šiek tiek toksiškos, o netirpios druskos laikomos netoksiškomis.
Istorijos atradimas
Atrado: prancūzas L. Boisbaudranas
Atrasta 1886 m. Prancūzijoje
Po Mossanderio išsiskyrimoerbisžemė irterbis1842 m., atskyrus holmį nuo itrio, daugelis chemikų naudojo spektrinę analizę, kad nustatytų, jog tai nėra gryni elemento oksidai, ir tai paskatino chemikus toliau juos atskirti. Praėjus septyneriems metams po holmio atskyrimo, 1886 m., Bouvabadrand'as jį padalijo per pusę ir pasiliko holmį, kitą pusę pavadino disproziu, kurio elemento simbolis buvo Dy. Šis žodis kilęs iš graikiško žodžio dysprositos ir reiškia „sunku gauti“. Atradus disprozį ir kitus retųjų žemių elementus, buvo baigta kita trečiojo retųjų žemių elementų atradimo etapo pusė.
Elektronų konfigūracija
Elektroninis išdėstymas:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
izotopas
Natūralioje būsenoje disprozis sudarytas iš septynių izotopų: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy ir 164Dy. Visi jie laikomi stabiliais, nepaisant 156Dy skilimo, kurio pusėjimo trukmė yra daugiau nei 1 * 1018 metų. Iš natūraliai susidarančių izotopų gausiausias yra 164Dy – 28 %, po jo seka 162Dy – 26 %. Mažiausiai pakankamas yra 156Dy – 0,06 %. Taip pat susintetinti 29 radioaktyvūs izotopai, kurių atominė masė svyruoja nuo 138 iki 173. Stabiliausias yra 154Dy, kurio pusėjimo trukmė yra maždaug 3106 metai, po jo seka 159Dy, kurio pusėjimo trukmė yra 144,4 dienos. Nestabiliausias yra 138Dy, kurio pusėjimo trukmė yra 200 milisekundžių. 154Dy daugiausia susidaro dėl alfa skilimo, o 152Dy ir 159Dy skilimą daugiausia sukelia elektronų gaudymas.
Metalas
Disprozis turi metalinį ir ryškų sidabrinį blizgesį. Jis yra gana minkštas ir gali būti apdirbamas be kibirkščių, jei vengiama perkaitimo. Disprozio fizikines savybes veikia net ir nedidelis priemaišų kiekis. Disprozis ir holmis pasižymi didžiausiu magnetiniu stiprumu, ypač žemoje temperatūroje. Paprastas disprozio feromagnetas tampa spiralinės formos antiferomagnetine būsena žemesnėje nei 85 K (-188,2 C) ir aukštesnėje nei 85 K (-188,2 C) temperatūroje, kur visi atomai tam tikru momentu yra lygiagretūs apatiniam sluoksniui ir yra nukreipti į gretimus sluoksnius fiksuotu kampu. Šis neįprastas antiferomagnetizmas transformuojasi į netvarkingą (paramagnetinę) būseną 179 K (-94 C) temperatūroje.
Taikymas:
(1) Kaip neodimio geležies boro nuolatinių magnetų priedas, į šio tipo magnetą įdėjus apie 2–3 % disprozio, galima pagerinti jo koercinį jėgą. Anksčiau disprozio paklausa nebuvo didelė, tačiau didėjant neodimio geležies boro magnetų paklausai, jis tapo būtinu priedu, kurio grynumo laipsnis siekia apie 95–99,9 %, ir paklausa taip pat sparčiai auga.
(2) Disprozis naudojamas kaip fosforų aktyvatorius, o trivalentis disprozis yra perspektyvus aktyvuojantis jonas vieno emisijos centro trispalvėms liuminescencinėms medžiagoms. Jį daugiausia sudaro dvi emisijos juostos: viena yra geltona, kita – mėlyna. Disproziu legiruotos liuminescencinės medžiagos gali būti naudojamos kaip trispalvės fosforos.
(3) Disprozis yra būtina metalo žaliava gaminant didelį magnetostrikcinį lydinį terfenolį, kuris gali leisti pasiekti tikslius mechaninius judesius.
(4)Disprozio metalas gali būti naudojama kaip magnetooptinė saugojimo medžiaga, pasižyminti dideliu įrašymo greičiu ir skaitymo jautrumu.
(5) Disprozio lempoms gaminti naudojama disprozio jodido medžiaga. Šio tipo lempos pasižymi tokiais privalumais kaip didelis ryškumas, gera spalvų perteikimas, aukšta spalvų temperatūra, mažas dydis ir stabilus lankas. Jos naudojamos kaip apšvietimo šaltinis filmuose, spausdinimui ir kitose apšvietimo srityse.
(6) Dėl didelio disprozio elemento neutronų gaudymo skerspjūvio ploto jis naudojamas atominės energetikos pramonėje neutronų spektrams matuoti arba kaip neutronų absorberis.
(7) Dy3Al5O12 taip pat gali būti naudojamas kaip magnetinė darbinė medžiaga magnetiniam šaldymui. Tobulėjant mokslui ir technologijoms, disprozio taikymo sritys ir toliau plėsis.
(8) Disprozio junginių nanofibrai pasižymi dideliu stiprumu ir paviršiaus plotu, todėl juos galima naudoti kitoms medžiagoms stiprinti arba kaip katalizatorius. Kaitinant DyBr3 ir NaF vandeninį tirpalą 450 barų slėgyje 17 valandų iki 450 °C, galima gauti disprozio fluorido pluoštus. Ši medžiaga įvairiuose vandeniniuose tirpaluose gali išlikti ilgiau nei 100 valandų neištirpdama ir nesusikaupdama aukštesnėje nei 400 °C temperatūroje.
(9) Šaldytuvuose, kuriuose demagnetizuojama šiluminė izoliacija, naudojami tam tikri paramagnetiniai disprozio druskos kristalai, įskaitant disprozio galio granatą (DGG), disprozio aliuminio granatą (DAG) ir disprozio geležies granatą (DyIG).
(10) Disprozio kadmio oksido grupės elementų junginiai yra infraraudonųjų spindulių šaltiniai, kuriuos galima naudoti cheminėms reakcijoms tirti. Disprozis ir jo junginiai pasižymi stipriomis magnetinėmis savybėmis, todėl juos galima naudoti duomenų saugojimo įrenginiuose, tokiuose kaip kietieji diskai.
(11) Neodimio geležies boro magnetų neodimio dalį galima pakeisti disproziu, siekiant padidinti magnetų koercinį krūvį ir pagerinti jų atsparumą karščiui. Jis naudojamas tokiose srityse, kurioms keliami dideli našumo reikalavimai, pavyzdžiui, elektra varomų transporto priemonių varikliuose. Automobiliuose, kuriuose naudojamas tokio tipo magnetas, gali būti iki 100 gramų disprozio vienoje transporto priemonėje. Remiantis „Toyota“ apskaičiuotais 2 milijonų transporto priemonių metiniais pardavimais, tai netrukus išeikvos pasaulinį disprozio metalo tiekimą. Disproziu pakeisti magnetai taip pat pasižymi dideliu atsparumu korozijai.
(12) Disprozio junginiai gali būti naudojami kaip katalizatoriai naftos perdirbimo ir chemijos pramonėje. Jei disprozio pridedama kaip struktūrinis aktyvatorius į ferioksido amoniako sintezės katalizatorių, galima pagerinti katalizatoriaus katalizinį aktyvumą ir atsparumą karščiui. Disprozio oksidas gali būti naudojamas kaip aukšto dažnio dielektrinė keraminė komponentinė medžiaga, kurios struktūra yra Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, kuri gali būti naudojama dielektriniuose rezonatoriuose, dielektriniuose filtruose, dielektriniuose diplekseriais ir ryšio įrenginiuose.
Įrašo laikas: 2023 m. rugpjūčio 23 d.