Pierwiastek chemiczny dysprozy

Dysproz (Dy), pierwiastek chemiczny, metal ziem rzadkich z serii lantanowców układu okresowego pierwiastków.

Kartkówka

Test okresowy

Sg

Dysproz jest stosunkowo twardym metalem i jest srebrzystobiały w czystej postaci. Jest dość stabilny w powietrzu, pozostając błyszczący w temperaturze pokojowej. Wióry dysprozu łatwo się zapalają i palą na biało. Metal powoli reaguje z wodą i szybko rozpuszcza się w rozcieńczonych kwasach z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego (HF), w którym tworzy się warstwę ochronną nierozpuszczalną DyF ₃. Metal jest bardzo silnym paramagnetem powyżej około 180 K (−93 ° C lub −136 ° F); jest antyferromagnetyczny między około 90 (−183 ° C lub −298 ° F) a 180 K i ferromagnetyczny poniżej 90 K.

Francuski chemik Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran po raz pierwszy odkrył ten pierwiastek (1886) związany z holmem i innymi ciężkimi lantanowcami; Francuski chemik Georges Urbain później (1906) był w stanie przygotować dość czystą frakcję. Niektóre ważne mineralne źródła dysprozu to gliny jonowe laterytu, ksenotym, fergusonit, gadolinit, euksenit, polikraza i blomstrandyna. Występuje również w produktach rozszczepienia jądrowego.

Naturalnie występujące izotopy są stabilne i mają liczby masowe 164 (naturalna obfitość 28,3 procent), 162 (25,5 procent), 163 (24,9 procent), 161 (18,9 procent), 160 (2,33 procent), 158 (0,10 procent) i 156 (0,06 procent). Z wyłączeniem izomerów jądrowych znanych jest ogółem 29 radioaktywnych izotopów dysprozu. Mają one masę od 138 do 173. Najmniej stabilna to dysproz-139 (okres półtrwania 0,6 sekundy), a najbardziej stabilna to dysproz-154 (okres półtrwania 3,0 × ¹⁰⁶ lat).

Komercyjne oddzielanie odbywa się metodami ekstrakcji ciecz-ciecz lub wymiany jonowej. Metal został przygotowany przez metalotermiczną redukcję bezwodnych halogenków za pomocą metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych. Metal jest dalej oczyszczany przez destylację próżniową. Dysproz występuje w trzech formach alotropowych (strukturalnych). Faza α jest ciasno upakowana sześciokątna o wartości = 3,5915 Å i c = 5,6501 Å w temperaturze pokojowej. Po schłodzeniu poniżej ~ 90 K uporządkowaniu ferromagnetycznemu towarzyszy zniekształcenie rombowe, β-Dy, sześciokątnej ciasno upakowanej sieci. Faza β ma = 3,595 Å, b = 6,184 Å, c = 5,678 Å w temperaturze 86 K (-187 ° C lub -305 ° F). Faza γ jest sześcienna ześrodkowana na ciele o wartości = 4,03 Å w 1381 ° C (2518 ° F).

Głównym zastosowaniem dysprozu jest dodatek stopowy do materiałów z magnesem trwałym Nd ₂ Fe ₁₄ B (w których część neodymu jest zastąpiona dysprozem) w celu zwiększenia zarówno punktu Curie, a zwłaszcza koercji, a tym samym poprawy wysokiej temperatury wydajność stopu. Metal jest również składnikiem magnetostrykcyjnego terfenolu D (Tb _0,3 Dy _0,7 Fe ₂). Dysproz stosuje się w prętach kontrolnych do reaktorów jądrowych ze względu na jego stosunkowo wysoki przekrój absorpcji neutronów; jego związki były wykorzystywane do wytwarzania materiałów laserowych i aktywatorów fosforu, a także w lampach metalohalogenkowych.

Pod względem chemicznym dysproz zachowuje się jak typowa trójwartościowa rzadka ziemia i tworzy szereg jasnożółtych związków, w których jej stopień utlenienia wynosi +3.

Właściwości elementu

Liczba atomowa	66
masa atomowa	162,5
temperatura topnienia	1412 ° C (2574 ° F)
temperatura wrzenia	2567 ° C (4653 ° F)
gęstość	8,551 gram / cm 3 (24 ° C lub 75 ° F)
stan utlenienia	+3
konfiguracja elektronów	[Xe] 4f 10 6s 2