Elfen Ddaear Brin Hudolus: Dysprosiwm

Dysprosiwm,symbol Dy a rhif atomig 66. Mae'nelfen brin y ddaeargyda llewyrch metelaidd. Ni ddarganfuwyd dysprosiwm erioed fel un sylwedd yn y byd naturiol, er ei fod yn bodoli mewn amrywiol fwynau fel ffosffad yttriwm.
dy
Mae digonedd y dysprosiwm yn y gramen yn 6ppm, sy'n is na chyflenwad

ytriwmmewn elfennau daear prin trwm. Fe'i hystyrir yn drwm cymharol doreithiog

elfen ddaear brin ac yn darparu sylfaen adnoddau da ar gyfer ei gymhwysiad.

Mae dysprosiwm yn ei gyflwr naturiol yn cynnwys saith isotop, gyda'r mwyaf niferus yn 164 Dy.

Darganfuwyd dysprosiwm yn wreiddiol gan Paul Achilleck de Bospoland ym 1886, ond ni chafodd ei ynysu'n llwyr tan ddatblygiad technoleg cyfnewid ïonau yn y 1950au. Mae gan dysprosiwm gymharol ychydig o gymwysiadau oherwydd na ellir ei ddisodli gan elfennau cemegol eraill.

Mae gan halwynau dysprosiwm hydawdd wenwyndra bach, tra bod halwynau anhydawdd yn cael eu hystyried yn ddiwenwyn.

Darganfod Hanes

metel lliw

Darganfuwyd gan: L. Boisbaudran, Ffrangeg

Darganfuwyd ym 1886 yn Ffrainc

Ar ôl i Mossander wahanuerbiwmdaear aterbiwmdaear o ddaear yttriwm ym 1842, defnyddiodd llawer o gemegwyr ddadansoddiad sbectrol i nodi a phenderfynu nad ocsidau pur o elfen oeddent, a anogodd gemegwyr i barhau i'w gwahanu. Saith mlynedd ar ôl gwahanu holmiwm, ym 1886, rhannodd Bouvabadrand ef yn ei hanner a chadwyd holmiwm, y llall o'r enw dysprosiwm, gyda'r symbol elfennol Dy. Daw'r gair hwn o'r gair Groeg dysprositos ac mae'n golygu 'anodd ei gael'. Gyda darganfod dysprosiwm ac elfennau daear prin eraill, mae hanner arall trydydd cam darganfod elfennau daear prin wedi'i gwblhau.

Cyfluniad electron

QQ截图20230823163217

Cynllun electronig:

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

isotop

Yn ei gyflwr naturiol, mae dysprosiwm yn cynnwys saith isotop: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy, a 164Dy. Ystyrir bod y rhain i gyd yn sefydlog, er gwaethaf pydredd 156Dy gyda hanner oes o dros 1 * 1018 mlynedd. Ymhlith isotopau sy'n digwydd yn naturiol, 164Dy yw'r mwyaf niferus ar 28%, ac yna 162Dy ar 26%. Y lleiaf digonol yw 156Dy, 0.06%. Mae 29 o isotopau ymbelydrol hefyd wedi'u syntheseiddio, yn amrywio o 138 i 173, o ran màs atomig. Yr un mwyaf sefydlog yw 154Dy gyda hanner oes o tua 3106 mlynedd, ac yna 159Dy gyda hanner oes o 144.4 diwrnod. Y mwyaf ansefydlog yw 138 Dy gyda hanner oes o 200 milieiliad. Mae 154Dy yn cael ei achosi'n bennaf gan bydredd alffa, tra bod pydredd 152Dy a 159Dy yn cael eu hachosi'n bennaf gan ddal electronau.

Metel

Mae gan ddysprosiwm lewyrch metelaidd a llewyrch arian llachar. Mae'n eithaf meddal a gellir ei beiriannu heb wreichion os osgoir gorboethi. Mae hyd yn oed ychydig bach o amhureddau yn effeithio ar briodweddau ffisegol dysprosiwm. Mae gan ddysprosiwm a holmiwm y cryfder magnetig uchaf, yn enwedig ar dymheredd isel. Mae fferromagnet dysprosiwm syml yn dod yn gyflwr gwrthfferromagnetig troellog ar dymheredd islaw 85 K (-188.2 C) ac uwchlaw 85 K (-188.2 C), lle mae pob atom yn gyfochrog â'r haen waelod ar foment benodol ac yn wynebu haenau cyfagos ar ongl sefydlog. Mae'r gwrthfferromagnetedd anarferol hwn yn trawsnewid yn gyflwr anhrefnus (paramagnetig) ar 179 K (-94 C).

Cais:

(1) Fel ychwanegyn ar gyfer magnetau parhaol boron haearn neodymiwm, gall ychwanegu tua 2-3% o ddysprosiwm at y math hwn o fagnet wella ei orfodaeth. Yn y gorffennol, nid oedd y galw am ddysprosiwm yn uchel, ond gyda'r galw cynyddol am fagnetau boron haearn neodymiwm, daeth yn elfen ychwanegyn angenrheidiol, gyda gradd o tua 95-99.9%, ac mae'r galw hefyd yn cynyddu'n gyflym.

(2) Defnyddir dysprosiwm fel actifadu ar gyfer ffosfforau, ac mae dysprosiwm triphlyg yn ïon actifadu addawol ar gyfer deunyddiau luminescent tricolor canolfan allyriadau sengl. Mae'n cynnwys dau fand allyriadau yn bennaf, un yw allyriad melyn, a'r llall yw allyriad glas. Gellir defnyddio deunyddiau luminescent wedi'u dopio â dysprosiwm fel ffosfforau tricolor.

(3) Mae dysprosiwm yn ddeunydd crai metel angenrheidiol ar gyfer paratoi aloi magnetostrictive mawr Terfenol, a all alluogi cyflawni symudiadau mecanyddol manwl gywir.

(4)Metel dysprosiwm gellir ei ddefnyddio fel deunydd storio magneto-optegol gyda chyflymder recordio uchel a sensitifrwydd darllen.

640

(5) Ar gyfer paratoi lampau dysprosiwm, y sylwedd gweithio a ddefnyddir mewn lampau dysprosiwm yw ïodid dysprosiwm. Mae gan y math hwn o lamp fanteision megis disgleirdeb uchel, lliw da, tymheredd lliw uchel, maint bach, ac arc sefydlog. Fe'i defnyddiwyd fel ffynhonnell goleuo ar gyfer ffilmiau, argraffu, a chymwysiadau goleuo eraill.

640 (1)

(6) Oherwydd arwynebedd trawsdoriadol mawr yr elfen dysprosiwm ar gyfer dal niwtronau, fe'i defnyddir yn y diwydiant ynni atomig i fesur sbectrwm niwtron neu fel amsugnydd niwtron.

(7) Gellir defnyddio Dy3Al5O12 hefyd fel sylwedd gweithio magnetig ar gyfer rheweiddio magnetig. Gyda datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg, bydd meysydd cymhwysiad dysprosiwm yn parhau i ehangu ac ymestyn.

(8) Mae gan nanoffibrau cyfansawdd dysprosiwm gryfder ac arwynebedd uchel, felly gellir eu defnyddio i gryfhau deunyddiau eraill neu fel catalyddion. Gall gwresogi hydoddiant dyfrllyd o DyBr3 a NaF ar bwysedd o 450 bar am 17 awr i 450 °C gynhyrchu ffibrau fflworid dysprosiwm. Gall y deunydd hwn aros mewn amrywiol hydoddiannau dyfrllyd am fwy na 100 awr heb doddi na chrynhoi ar dymheredd sy'n uwch na 400 °C.

(9) Mae oergelloedd dadfagneteiddio inswleiddio thermol yn defnyddio crisialau halen dysprosiwm paramagnetig penodol, gan gynnwys garnet galliwm dysprosiwm (DGG), garnet alwminiwm dysprosiwm (DAG), a garnet haearn dysprosiwm (DyIG).

(10) Mae cyfansoddion elfen grŵp ocsid cadmiwm dysprosiwm yn ffynonellau ymbelydredd isgoch y gellir eu defnyddio i astudio adweithiau cemegol. Mae gan dysprosiwm a'i gyfansoddion briodweddau magnetig cryf, sy'n eu gwneud yn ddefnyddiol mewn dyfeisiau storio data fel gyriannau caled.

(11) Gellir disodli rhan neodymiwm magnetau boron haearn neodymiwm â dysprosiwm i gynyddu gorfodaeth a gwella ymwrthedd gwres y magnetau. Fe'i defnyddir mewn cymwysiadau â gofynion perfformiad uchel fel moduron gyrru cerbydau trydan. Gall ceir sy'n defnyddio'r math hwn o fagnet gynnwys hyd at 100 gram o dysprosiwm fesul cerbyd. Yn ôl gwerthiannau blynyddol amcangyfrifedig Toyota o 2 filiwn o gerbydau, bydd yn fuan yn disbyddu'r cyflenwad byd-eang o fetel dysprosiwm. Mae gan fagnetau sy'n cael eu disodli â dysprosiwm ymwrthedd cyrydiad uchel hefyd.

 

(12) Gellir defnyddio cyfansoddion dysprosiwm fel catalyddion mewn diwydiannau mireinio olew a chemegol. Os ychwanegir dysprosiwm fel hyrwyddwr strwythurol mewn catalydd synthesis amonia fferocsid, gellir gwella gweithgaredd catalytig a gwrthiant gwres y catalydd. Gellir defnyddio ocsid dysprosiwm fel deunydd cydran ceramig dielectrig amledd uchel, gyda strwythur o Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, y gellir ei ddefnyddio ar gyfer atseinyddion dielectrig, hidlwyr dielectrig, deublecswyr dielectrig, a dyfeisiau cyfathrebu.


Amser postio: Awst-23-2023