Magescht selten Äerdelement: Dysprosium

Dysprosium,Symbol Dy an Atomnummer 66. Et ass eselten Äerdelementmat metalleschem Glanz. Dysprosium gouf nach ni als eenzeg Substanz an der Natur fonnt, obwuel et a verschiddene Mineralstoffer wéi Yttriumphosphat virkënnt.

D'Heefegkeet vun Dysprosium an der Kuuscht ass 6 ppm, wat méi niddereg ass wéi déi vun

Yttriuma schwéiere seltenen Äerdelementer. Et gëllt als e relativ heefeg schwéiert Element.

selten Äerdelement a bitt eng gutt Ressourcebasis fir seng Uwendung.

Dysprosium a sengem natierlechen Zoustand besteet aus siwe Isotopen, woubäi dat heefegst Dy 164 ass.

Dysprosium gouf ursprénglech vum Paul Achilleck de Bospoland am Joer 1886 entdeckt, awer eréischt mat der Entwécklung vun der Ionenaustauschtechnologie an den 1950er Joren gouf et komplett isoléiert. Dysprosium huet relativ wéineg Uwendungen, well et net duerch aner chemesch Elementer ersat ka ginn.

Léislech Dysprosiumsalzer hunn eng liicht Toxizitéit, während onléislech Salzer als net gëfteg ugesi ginn.

Geschicht entdecken

Entdeckt vum: L. Boisbaudran, Fransous

Entdeckt am Joer 1886 a Frankräich

Nodeems de Mossander sech getrennt huetErbiumÄerd anTerbiumÄerd vun Yttrium-Äerd am Joer 1842 hunn vill Chemiker d'Spektralanalyse benotzt fir z'identifizéieren an ze bestëmmen, datt et sech net ëm reng Oxide vun engem Element handelt, wat d'Chemiker encouragéiert huet, se weider ze trennen. Siwe Joer no der Trennung vum Holmium, am Joer 1886, huet de Bouvabadrand et an d'Halschent gedeelt an Holmium behalen, dat anert mam Numm Dysprosium, mam Elementarsymbol Dy. Dëst Wuert kënnt vum griichesche Wuert Dysprositos a bedeit 'schwéier ze kréien'. Mat der Entdeckung vun Dysprosium an aner selten Äerdelementer ass déi aner Hallschent vun der drëtter Phas vun der Entdeckung vun de seltenen Äerdelementer ofgeschloss.

Elektronekonfiguratioun

Elektronescht Layout:

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

Isotop

A sengem natierlechen Zoustand besteet Dysprosium aus siwe Isotopen: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy an 164Dy. Dës gëllen all als stabil, trotz engem 156Dy-Zerfall mat enger Hallefzäit vu méi wéi 1 * 1018 Joer. Ënnert den natierlech virkommende Isotopen ass 164Dy am heefegsten mat 28%, gefollegt vun 162Dy mat 26%. Dee mannst ausreechenden ass 156Dy, 0,06%. 29 radioaktiv Isotope goufen och synthetiséiert, mat enger Atommass vun 138 bis 173. Dee stabilsten ass 154Dy mat enger Hallefzäit vu ronn 3106 Joer, gefollegt vun 159Dy mat enger Hallefzäit vun 144,4 Deeg. Déi onstabilst ass 138Dy mat enger Hallefzäit vun 200 Millisekonnen. 154Dy gëtt haaptsächlech duerch Alpha-Zerfall verursaacht, während 152Dy an 159Dy Zerfall haaptsächlech duerch Elektronefang verursaacht ginn.

Metall

Dysprosium huet e metallesche Glanz an e helle Sëlwerglanz. Et ass zimmlech mëll a kann ouni Funken veraarbecht ginn, wa se keng Iwwerhëtzung méi brauch. Déi physikalesch Eegeschafte vum Dysprosium gi souguer vun enger klenger Quantitéit un Ongereinheeten beaflosst. Dysprosium an Holmium hunn déi héchst magnetesch Stäerkt, besonnesch bei niddregen Temperaturen. E einfache Dysprosium-Ferromagnet gëtt bei Temperaturen ënner 85 K (-188,2 C) an iwwer 85 K (-188,2 C) en spiralfërmegen antiferromagneteschen Zoustand, wou all Atomer zu engem spezifesche Moment parallel zu der ënneschter Schicht sinn a mat engem feste Wénkel zu den ugrenzende Schichten geriicht sinn. Dësen ongewéinlechen Antiferromagnetismus transforméiert sech bei 179 K (-94 C) an en ongeuerdneten (paramagneteschen) Zoustand.

Applikatioun:

(1) Als Zousaz fir Neodym-Eisenbor-Permanentmagnete kann d'Zousätz vun ongeféier 2-3% Dysprosium zu dëser Zort Magnet seng Koerzitivitéit verbesseren. Fréier war d'Nofro no Dysprosium net héich, awer mat der wuessender Nofro no Neodym-Eisenbor-Magnete ass et zu engem néidegen Zousazelement ginn, mat engem Grad vu ronn 95-99,9%, an d'Nofro klëmmt och séier.

(2) Dysprosium gëtt als Aktivator fir Phosphor benotzt, an dräiwäertegt Dysprosium ass e villverspriechend Aktivéierungsion fir dräifaarweg lumineszent Materialien mat engem eenzegen Emissiounszentrum. Et besteet haaptsächlech aus zwou Emissiounsbänner, eng ass giel Emissioun, an déi aner ass blo Emissioun. Mat Dysprosium dotiert lumineszent Materialien kënnen als dräifaarweg Phosphor benotzt ginn.

(3) Dysprosium ass e néidege Metallrohstoff fir d'Virbereedung vun der grousser magnetostriktiver Legierung Terfenol, déi präzis mechanesch Beweegunge erméigleche kann.

(4)Dysprosiummetall kann als magneto-optescht Späichermaterial mat héijer Opnamgeschwindegkeet a Liesempfindlechkeet benotzt ginn.

(5) Fir d'Virbereedung vun Dysprosiumlampen ass d'Aarbechtssubstanz, déi an Dysprosiumlampen benotzt gëtt, Dysprosiumiodid. Dës Zort Lampe huet Virdeeler wéi héich Hellegkeet, gutt Faarf, héich Faarftemperatur, kleng Gréisst a stabile Bou. Si gouf als Liichtquell fir Filmer, Dréckerei an aner Beliichtungsapplikatioune benotzt.

(6) Wéinst der grousser Neutronenerfassungsquerschnittsfläch vum Dysprosium-Element gëtt et an der Atomenergieindustrie benotzt fir Neutronenspektren ze moossen oder als Neutronenabsorber.

(7) Dy3Al5O12 kann och als magnetesch Aarbechtssubstanz fir magnetesch Killung benotzt ginn. Mat der Entwécklung vun der Wëssenschaft an der Technologie wäerten d'Uwendungsfelder vum Dysprosium sech weider ausdehnen an ausdehnen.

(8) Dysprosiumverbindungs-Nanofaser hunn eng héich Festigkeit a Fläch, sou datt se benotzt kënne ginn, fir aner Materialien oder als Katalysatoren ze stäerken. D'Erhëtzung vun enger wässerlecher Léisung vun DyBr3 an NaF bei engem Drock vun 450 bar fir 17 Stonnen op 450 °C kann Dysprosiumfluoridfaseren produzéieren. Dëst Material kann a verschiddene wässerleche Léisunge méi wéi 100 Stonnen ouni Opléisung oder Aggregatioun bei Temperaturen iwwer 400 °C bleiwen.

(9) Frigoe fir d'Demagnetiséierung vun der thermescher Isolatioun benotzen verschidde paramagnetesch Dysprosiumsalzkristaller, dorënner Dysprosium-Galliumgranat (DGG), Dysprosium-Aluminiumgranat (DAG) an Dysprosium-Eisengranat (DyIG).

(10) Dysprosium-Cadmiumoxid-Grupp-Elementverbindunge si Quelle vun Infraroutstralung, déi benotzt kënne ginn, fir chemesch Reaktiounen ze studéieren. Dysprosium a seng Verbindungen hunn staark magnetesch Eegeschaften, wat se a Datenspeichergeräter wéi Festplacken nëtzlech mécht.

(11) Den Neodymdeel vun Neodym-Eisen-Bor-Magnete kann duerch Dysprosium ersat ginn, fir d'Koerzitivitéit ze erhéijen an d'Hëtztbeständegkeet vun de Magnete ze verbesseren. Et gëtt a Gebrauch mat héijen Leeschtungsufuerderungen, wéi zum Beispill Elektroauto-Undriffsmotoren, agesat. Autoen, déi dës Zort Magnet benotzen, kënnen bis zu 100 Gramm Dysprosium pro Gefier enthalen. Laut dem geschätzten Joresverkaf vun Toyota vun 2 Millioune Gefierer wäert et geschwënn déi global Versuergung mat Dysprosiummetall ofbauen. Magnete, déi duerch Dysprosium ersat ginn, hunn och eng héich Korrosiounsbeständegkeet.

(12) Dysprosiumverbindunge kënnen als Katalysatoren an der Uelegraffinerie an der chemescher Industrie benotzt ginn. Wann Dysprosium als Strukturpromotor an engem Ferrioxid-Ammoniak-Synthesekatalysator bäigefüügt gëtt, kënnen d'katalytesch Aktivitéit an d'Hëtztbeständegkeet vum Katalysator verbessert ginn. Dysprosiumoxid kann als héichfrequent dielektrescht Keramikkomponentmaterial mat enger Struktur vu Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02 benotzt ginn, dat fir dielektresch Resonatoren, dielektresch Filteren, dielektresch Diplexer a Kommunikatiounsapparater benotzt ka ginn.