Dysprosium kemisk element

Dysprosium (Dy), kemisk element, et sjældent jordartsmetal fra lanthanidserien i det periodiske system.

Quiz

Periodisk tabel-quiz

Sg

Dysprosium er et relativt hårdt metal og er sølvfarvet i sin rene form. Det er ret stabilt i luft og forbliver skinnende ved stuetemperatur. Dysprosium-vending antændes let og forbrændes hvid-varm. Metallet reagerer langsomt med vand og opløses hurtigt i fortyndede syrer - undtagen fluoridsyre (HF), hvori det danner et beskyttende lag af uopløselig DyF ₃. Metallet er en meget stærk paramagnet over ca. 180 K (−93 ° C eller −136 ° F); det er antiferromagnetisk mellem ca. 90 (−183 ° C eller −298 ° F) og 180 K og ferromagnetisk under 90 K

Den franske kemiker Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran fandt først dette element (1886) forbundet med holmium og andre tunge lanthanider; Den franske kemiker Georges Urbain senere (1906) var i stand til at fremstille en rimelig ren fraktion. Nogle vigtige mineralkilder til dysprosium er lateritioniske lerarter, xenotime, fergusonit, gadolinit, euxenite, polycrase og blomstrandine. Det forekommer også i produkterne fra nuklear fission.

De naturligt forekommende isotoper er alle stabile og har massetal 164 (naturlig overflod 28,3 procent), 162 (25,5 procent), 163 (24,9 procent), 161 (18,9 procent), 160 (2,33 procent), 158 (0,10 procent) og 156 (0,06 procent). Eksklusive nukleære isomerer kendes i alt 29 radioaktive isotoper af dysprosium. De varierer i masse fra 138 til 173. Den mindst stabile er dysprosium-139 (halveringstid 0,6 sekund), og den mest stabile er dysprosium-154 (halveringstid 3,0 × 10 ⁶ år).

Kommerciel adskillelse udføres ved væske-væskeekstraktion eller ionbyttermetoder. Metallet er blevet fremstillet ved metallotermisk reduktion af de vandfri halogenider med alkali- eller jordalkalimetaller. Metallet renses yderligere ved vakuumdestillation. Dysprosium findes i tre allotropiske (strukturelle) former. A-fasen er tætpakket hexagonal med en = 3,5915 Å og c = 5,6501 Å ved stuetemperatur. Når den afkøles under ~ 90 K, ledsages den ferromagnetiske rækkefølge af en orthorhombisk forvrængning, ß-Dy, af det hexagonale tætpakkede gitter. P-fasen har a = 3.595 Å, b = 6.184 Å og c = 5,668 Å ved 86 K (−187 ° C eller −305 ° F). Y-fasen er kropscentreret kubik med en = 4,03 Å ved 1.381 ° C (2.518 ° F).

Den væsentligste anvendelse af dysprosium er som en legering tilføjelse til Nd ₂ Fe ₁₄ B permanente magnetmaterialer (hvori noget af neodym er substitueret med dysprosium) for at øge både Curie-punktet og især tvangskraft og derfor forbedre højtemperaturen legeringens ydelse. Metallet er også en komponent i magnetostriktiv Terfenol D (Tb _0,3 Dy _0,7 Fe ₂). Dysprosium bruges i kontrolstænger til atomreaktorer på grund af dets relativt høje neutronabsorptionssnit; dens forbindelser er blevet brugt til fremstilling af lasermaterialer og fosforaktivatorer og i metalhalogenidlamper.

Kemisk opfører dysprosium sig som en typisk trivalent sjælden jord og danner en række lysegule forbindelser, hvor dens oxidationstilstand er +3.

Elementegenskaber

Atom nummer	66
atomvægt	162,5
smeltepunkt	1.412 ° C (2.574 ° F)
kogepunkt	2.567 ° C (4.653 ° F)
massefylde	8,551 gram / cm 3 (24 ° C eller 75 ° F)
oxidationstilstand	3
elektronkonfiguration	[Xe] 4f 10 6s 2