Диспрозий | это... Что такое Диспрозий? (original) (raw)

66 Тербий ← Диспрозий → Гольмий 66Dy
Внешний вид простого вещества
Мягкий глянцевитый серебристый металл
Свойства атома
Имя, символ, номер	Диспрозий / Dysprosium (Dy), 66
Атомная масса(молярная масса)	162,5 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Xe] 4f10 6s2
Радиус атома	180 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	159 пм
Радиус иона	(+3e) 90,8 пм
Электродный потенциал	Dy←Dy3+ -2,29ВDy←Dy2+ -2,2В
Степени окисления	3
Энергия ионизации(первый электрон)	567,0(5,88) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	8,55 г/см³
Температура плавления	1685 K
Температура кипения	2835 K
Теплота испарения	291 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	28,16[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём	19,0 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	гексагональная
Параметры решётки	a=3,593 c=5,654 Å
Отношение c/a	1,574
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 10,7 Вт/(м·К)

Диспрозий (др.-греч. δυσπρόσιτος — труднодоступный[2]) — химический элемент с атомным номером 66; редкоземельный металл с блеском серебра. Не встречается в природе в чистом виде, но входит в состав некоторых минералов, например, ксенотима.

Содержание

• 1 История
• 2 Нахождение в природе
  • 2.1 Месторождения
• 3 Получение
• 4 Физико-химические свойства
  • 4.1 Цены
• 5 Применение
• 6 Биологическая роль
• 7 Примечания
• 8 Ссылки

История

П. Э. Лекок де Буабодран открыл диспрозий в 1886 году при спектроскопическом анализе гольмии, или гольмиевой земли, а затем выделил оксид. В 1906 году Ж. Урбэн получил диспрозий в чистом виде.

Нахождение в природе

Кларк диспрозия в земной коре (по Тэйлору) 5 г/т, содержание в воде океанов 2,9·10−6[3]. Вместе с другими редкоземельными элементами входит в состав минералов гадолинита, ксенотима, монацита, апатита, бастензита и других.

Месторождения

Диспрозий входит в состав лантаноидов, которые находятся в Китае, США, Вьетнаме, Афганистане, России (Кольский полуостров), Киргизии, Австралии, Бразилии, Индии[4].

Получение

Диспрозий получают восстановлением DyCl3 или DyF3 кальцием, натрием или литием.

Физико-химические свойства

Диспрозий — серебристо-серый металл. Ниже 1384 °C устойчив α-Dy с гексагональной решеткой, а = 0,35603 нм, с = 0,56465 нм, выше 1384 °C — β-Dy с кубической решеткой.

На воздухе окисляется медленно, выше 100 °C — быстро. При нагревании металлический диспрозий реагирует с галогенами, азотом, водородом. Взаимодействует с минеральными кислотами (кроме HF), образуя соли Dy (׀׀׀), не взаимодействует с растворами щелочей.

Цены

Цены на металлический диспрозий в слитках чистотой 99—99,9 % в 2008 году составили 180—250 долларов[5] за 1 кг.

Применение

• Металлургия. Диспрозий cлужит отличным легирующим компонентом цинковых сплавов. Добавление диспрозия к цирконию резко улучшает его технологичность (но увеличивает сечение захвата тепловых нейтронов). Так, легированный диспрозием цирконий легко поддается обработке давлением (прессование прутков).
• Лазерные материалы. Ионы диспрозия давно применяются в медицинских лазерах (длина волны — 2,36 мкм).
• Катализаторы. Применяется в качестве эффективного катализатора.
• Ядерная энергетика. Диспрозий применяется в атомной технике (борид, борат, оксид, гафнат) как активно захватывающий нейтроны материал (покрытия, эмали, краски, регулирующие стержни), сечение захвата природной смеси изотопов около 930 барн, а самыми активными в природной смеси изотопов к захвату нейтронов являются диспрозий-161 (585 барн) и диспрозий-164 (2700 барн). Например, в регулирующих стержнях реакторов ВВЭР-1000 применяется оксид диспрозия в смеси с оксидом титана, однако лишь в качестве дополнения, основная часть стержня заполнена карбидом бора. Эффективность поглощения у смеси меньше, чем у бора, но на ней поглощаются нейтроны с вылетом только гамма-квантов, поэтому она не распухает[6].
• Гигантский магнитострикционный эффект. Сплав диспрозий-железо, в поликристаллическом и особенно в монокристаллическом виде применяется как мощный магнитострикционный материал.
• Термоэлектрические материалы. Термо-ЭДС монотеллурида диспрозия — около 15—20 мкВ/К.
• Электроника. Ортоферрит диспрозия ограниченно находит применение в электронике.
• Магнитные материалы. Оксид диспрозия применяется в производстве сверхмощных магнитов.
• Источники света. Диспрозий применяется для производства осветительных металлогалогеновых ламп со спектром близким к солнечному. Dy2O3 используют как компонент люминофоров красного свечения.

Биологическая роль

Биологической роли не несёт. Металлическая пыль диспрозия раздражает лёгкие.

Примечания

1. ↑ Химическая энциклопедия: в 5-ти тт. / Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — Москва: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 82. — 671 с. — 100 000 экз.
2. ↑ Диспрозий // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
3. ↑ J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
4. ↑ Что такое МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ: РУДЫ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ — Энциклопедия Кольера — Словари — Словопедия
5. ↑ Цены на диспрозий
6. ↑ С.А.Андрушечко, А.М.Афоров, Б.Ю.Васильев, В.Н.Генералов, К.Б.Косоуров, Ю.М.Семченков, В.Ф.Украинцев. АЭС с реактором типа ВВЭР-1000. От физических основ эксплуатации до эволюции проекта. — М.: Логос, 2010. — С. 197. — 604 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-98704-496-4

Ссылки

	Диспрозий на Викискладе?

• Диспрозий на Webelements
• Диспрозий в Популярной библиотеке химических элементов

Электрохимический ряд активности металлов
Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au Элементы расположены в порядке возрастания стандартного электродного потенциала.