Диспрозий химический элемент

Диспрозий (Dy), химический элемент, редкоземельный металл серии лантаноидов периодической таблицы.

викторина

Периодическая таблица викторины

Sg

Диспрозий является относительно твердым металлом и серебристо-белый в чистом виде. Он довольно стабилен на воздухе, оставаясь блестящим при комнатной температуре. Повороты диспрозия легко воспламеняются и горят белыми. Металл медленно реагирует с водой и быстро растворяется в разбавленных кислотах - за исключением плавиковой кислоты (HF), в которой он образует защитный слой нерастворимого DyF ₃. Металл является очень сильным парамагнетиком при температуре выше примерно 180 К (-93 ° С или -136 ° F); он антиферромагнитный между 90 (-183 ° С или -298 ° F) и 180 К и ферромагнитный ниже 90 К.

Французский химик Поль-Эмиль Лекок де Буабодран впервые обнаружил этот элемент (1886), связанный с гольмием и другими тяжелыми лантаноидами; Французский химик Жорж Урбен позже (1906) смог приготовить достаточно чистую фракцию. Некоторыми важными минеральными источниками диспрозия являются латерит-ионные глины, ксенотим, фергусонит, гадолинит, эвксенит, поликраз и бломстрандин. Это также происходит в продуктах ядерного деления.

Все встречающиеся в природе изотопы являются стабильными и имеют массовые числа 164 (природное изобилие 28,3 процента), 162 (25,5 процента), 163 (24,9 процента), 161 (18,9 процента), 160 (2,33 процента), 158 (0,10 процента) и 156 (0,06 процента). За исключением ядерных изомеров, в общей сложности известно 29 радиоактивных изотопов диспрозия. Они варьируются по массе от 138 до 173. Наименее стабильным является диспрозий-139 (период полураспада 0,6 секунды), а наиболее стабильным является диспрозий-154 (период полураспада 3,0 × 10 ⁶ лет).

Коммерческое разделение осуществляется жидкостно-жидкостной экстракцией или ионообменными методами. Металл был получен металлотермическим восстановлением безводных галогенидов щелочными или щелочноземельными металлами. Металл далее очищается вакуумной перегонкой. Диспрозий существует в трех аллотропных (структурных) формах. Α-фаза является плотноупакованной гексагональной с a = 3,5915 Å и с = 5,6501 Å при комнатной температуре. При охлаждении ниже ~ 90 К ферромагнитное упорядочение сопровождается ромбическим искажением β-Dy гексагональной плотноупакованной решетки. Β-фаза имеет а = 3,595 Å, b = 6,184 Å и с = 5,687 Å при 86 К (-187 ° С или -305 ° F). Γ-фаза является объемно-центрированной кубической с a = 4,03 Å при 1381 ° C (2518 ° F).

Основное использование диспрозия в качестве легирующей добавки к материалам с постоянными магнитами Nd ₂ Fe ₁₄ B (в которых часть неодима замещена диспрозием) для повышения как точки Кюри, так и особенно коэрцитивной силы, и, следовательно, улучшения высокотемпературных производительность сплава. Металл также является компонентом магнитострикционного терфенола D (Tb _0,3 Dy _0,7 Fe ₂). Диспрозий используется в стержнях управления для ядерных реакторов из-за его относительно высокого сечения поглощения нейтронов; его соединения использовались для изготовления лазерных материалов и активаторов люминофора, а также в металлогалогенных лампах.

Химически диспрозий ведет себя как типичный трехвалентный редкоземельный элемент и образует серию бледно-желтых соединений, в которых его степень окисления составляет +3.

Свойства элемента

атомный номер	66
атомный вес	162,5
температура плавления	1412 ° C (2574 ° F)
точка кипения	2567 ° C (4653 ° F)
плотность	8,551 грамм / см 3 (24 ° C или 75 ° F)
степень окисления	+3
электронная конфигурация	[Xe] 4f 10 6s 2