Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Диспрозій — хімічний елемент з атомним номером 66, лантаноїд.
Хімічний елемент, символ Dy, атомний номер 66, атомна маса 162,5, електронна конфігурація [Xe]4f106s2; період 6, f-блок (лантаноїд). Найхарактернішим є ступінь окиснення +3, зустрічається також +4 (Cs3DyF7).
Проста речовина — диспрозій. Метал, температура плавлення 1409 °С, температура кипіння 2562 °С, густина 8,5 г/см³.
Історія
У 1886 французькому хіміку Лекок де Буабодрану вдалося ізолювати оксид диспрозію із зразка оксиду гольмію. Однак в той час його прийняли за складну речовину. Тільки з використанням спектроскопії виявилось що це новий елемент.
У 1906 році Ж. Урбан отримав металевий диспрозій. Назва походить від грец. δυσπροσιτος — важкодоступний.
Отримання
Елементарний Диспрозій отримують відновленням DyCl3 або DyF3 кальцієм, натрієм або літієм. Після дистиляції у високому вакуумі отримують високочистий Dy.
Властивості
Фізичні
Модуль всебічного стиску: адіабатичний — 41,1 ГПа, ізотермічний — 39 ГПа.
Коефіцієнт теплового розширення (монокристала вздовж головної осі) — 16,6 ×10−6, у перпендикулярному напрямку — 6,0 ×10−6, у полікристала — 8,6 ×10−6. Модуль Юнга — 63,08 ГПа. Границя міцності — 0,263 ГПа (при відносному видовженні — 6 %). Модуль зсуву — 25 ГПа. Твердість за Віккерсом — 42 HV.
Питомий опір монокристала вздовж головної осі — 77,4×10−8 Ом·м, у перпендикулярному напрямку — 100,3×10−8 Ом·м, у полікристала — 91×10−8 Ом·м. Температурний коефіцієнт електричного опору — 1,19×10−3 К−1.
За кімнатної температури — парамагнетик. При охолоджені до 178,5 К (точка Нееля) перетворюється на гелікоїдний антиферомагнетик, а при подальшому охолоджені до 86 К (точка Кюрі) — у колінеарний феромагнетик.
Магнітна сприйнятливість — 1,28 у одиницях СІ.
Швидкість звуку — 2710 м/с. Переріз поглинання теплових нейтронів — 1050 барн.
Алотропні форми
Існує дві алотропні модифікації диспрозію.
α-диспрозій, має гексагональну щільноупаковану ґратку з параметрами a=3,591 Å, c=5,649 Å.
β-диспрозій існує у вузькому температурному проміжку від 1661 К до 1681 К (температура плавлення). Він має об'ємноцентровану кубічну ґратку з параметром a=3,98 Å.
Хімічні
Диспрозій повільно, а при температурі вище 150 °C активно реагує з киснем повітря з утворенням диспрозій (ІІІ) оксиду:
- 4 Dy + 3 O2 → 2 Dy2O3
Повільно реагує з водою, однак реакція пришвидшується при нагріванні з утворенням гідроксиду:
- 2 Dy + 6 H2O → 2 Dy(OH)3 + 3 H2
Диспрозій реагує з галогенами:
- 2 Dy + 3 F2 → 2 DyF3 [сіль зеленого кольору ]
- 2 Dy + 3 Cl2 → 2 DyCl3 [сіль білого кольору]
- 2 Dy + 3 Br2 → 2 DyBr3 [сіль білого кольору ]
- 2 Dy + 3 I2 → 2 DyI3 [сіль зеленого кольору ]
Sm реагує з розбавленими кислотами з утворенням Dy(III) іону який забарвлює розчин у жовтий колір (існує як [Dy(OH2)9]3+ аквакомплекс)
- 2 Dy + 3 H2SO4 → 2 Dy3+ + 3 SO2−
4 + 3 H2↑
Ізотопи
Природній диспрозій складається з семи різних ізотопів. Всі вони стабільні.
| Масове число | Частка у природному диспрозії | Період напіврозпаду |
|---|---|---|
| 156 | 0,056 % | ∞ |
| 158 | 0,095 % | ∞ |
| 160 | 2,329 % | ∞ |
| 161 | 18,889 % | ∞ |
| 162 | 25,475 % | ∞ |
| 163 | 24,896 % | ∞ |
| 164 | 28,260 % | ∞ |
Загалом відомо 38 ізотопів диспрозію з масовими числами від 139 до 169, 7 з яких — метастабільні. З нестабільних ізотопів, найбільші періоди напіврозпаду мають Dy154 (3 мільйони років) і Dy159 (144 дня).
Використання
Майже 90 % усього видобуваного в світі диспрозію йде на виготовлення постійних магнітів. Неодимові магніти — надзвичайно сильні, легкі і компактні, знаходять широке застосування у багатьох галузях. Проте такі магніти швидко втрачають свою потужність при підвищенні температури (приблизно на 0,11 % за градус), і вже при 80 °C повністю розмагнічуються. Додавання 3–6 % диспрозію в такі магніти значно покращує їх стійкість до високих температур. Такі магніти широко використовуються для виробництва електромобілів, вітряних турбін, потягів на магнітній підвісці тощо.
Іншим важливим застосунком диспрозію є матеріал [en], що має найсильніші магнітострикційні властивості. Він знаходить застосунок у вимірювальних перетворювачах, механічних резонаторах, високоточних інжекторах.
Металокерамічні композити з нікелю і оксиду диспрозію добре поглинають теплові нейтрони і використовуються у ядерній енергетиці.
Оксид диспрозію використовується як допант при виготовленні спеціалізованих електричних компонентів.
Йодид диспрозію використовується у металгалогенових лампах білого світла.
Диспрозій використовувався для покриття деяких CD-дисків.
Фосфід диспрозію — напівпровідник, що використовується у лазерних діодах.
Примітки
- Poole, 2004, с. 352.
- Technical data for Dysprosium [ 12 серпня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
- Isotopes of the Element Dysprosium [ 6 серпня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
- How Does Temperature Affect Neodymium Magnets [ 25 вересня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
- Applications of the Metal Dysprosium [ 4 липня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
- What is Dysprosium? [ 5 серпня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
Література
- Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. —
- Encyclopedic Dictionary of Condensed Matter Physics / Charles P. Poole, Jr. — 1. — San Diego : Academic Press, 2004. — 1672 с. — .
Посилання
- Диспрозій // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
- https://www.webelements.com/dysprosium/chemistry.html [ 16 січня 2021 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Disprozij himichnij element z atomnim nomerom 66 lantanoyid Disprozij Dy Atomnij nomer 66Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini m yakij sriblyasto sirij metalVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 162 50 a o m g mol Radius atoma 180 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 567 0 5 88 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Xe 4f10 6s2Himichni vlastivostiKovalentnij radius 159 pmRadius iona 3e 90 8 pmElektronegativnist za Polingom 1 19Elektrodnij potencial Dy Dy3 2 29V Dy Dy2 2 2VStupeni okisnennya 3Termodinamichni vlastivostiGustina 8 55 g sm Molyarna teployemnist 0 173 Dzh K mol Teploprovidnist 10 7 Vt m K Temperatura plavlennya 1685 KTeplota plavlennya 16 6 kDzh molTemperatura kipinnya 2835 KTeplota viparovuvannya 283 kDzh molMolyarnij ob yem 19 0 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki geksagonalnaPeriod gratki 3 590 AVidnoshennya s a 1 573Temperatura Debaya 185 KH He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Disprozij u Vikishovishi Himichnij element simvol Dy atomnij nomer 66 atomna masa 162 5 elektronna konfiguraciya Xe 4f106s2 period 6 f blok lantanoyid Najharakternishim ye stupin okisnennya 3 zustrichayetsya takozh 4 Cs3DyF7 Prosta rechovina disprozij Metal temperatura plavlennya 1409 S temperatura kipinnya 2562 S gustina 8 5 g sm IstoriyaU 1886 francuzkomu himiku Lekok de Buabodranu vdalosya izolyuvati oksid disproziyu iz zrazka oksidu golmiyu Odnak v toj chas jogo prijnyali za skladnu rechovinu Tilki z vikoristannyam spektroskopiyi viyavilos sho ce novij element U 1906 roci Zh Urban otrimav metalevij disprozij Nazva pohodit vid grec dysprositos vazhkodostupnij OtrimannyaElementarnij Disprozij otrimuyut vidnovlennyam DyCl3 abo DyF3 kalciyem natriyem abo litiyem Pislya distilyaciyi u visokomu vakuumi otrimuyut visokochistij Dy VlastivostiFizichni Modul vsebichnogo stisku adiabatichnij 41 1 GPa izotermichnij 39 GPa Koeficiyent teplovogo rozshirennya monokristala vzdovzh golovnoyi osi 16 6 10 6 u perpendikulyarnomu napryamku 6 0 10 6 u polikristala 8 6 10 6 Modul Yunga 63 08 GPa Granicya micnosti 0 263 GPa pri vidnosnomu vidovzhenni 6 Modul zsuvu 25 GPa Tverdist za Vikkersom 42 HV Pitomij opir monokristala vzdovzh golovnoyi osi 77 4 10 8 Om m u perpendikulyarnomu napryamku 100 3 10 8 Om m u polikristala 91 10 8 Om m Temperaturnij koeficiyent elektrichnogo oporu 1 19 10 3 K 1 Za kimnatnoyi temperaturi paramagnetik Pri oholodzheni do 178 5 K tochka Neelya peretvoryuyetsya na gelikoyidnij antiferomagnetik a pri podalshomu oholodzheni do 86 K tochka Kyuri u kolinearnij feromagnetik Magnitna sprijnyatlivist 1 28 u odinicyah SI Shvidkist zvuku 2710 m s Pereriz poglinannya teplovih nejtroniv 1050 barn Alotropni formi Isnuye dvi alotropni modifikaciyi disproziyu a disprozij maye geksagonalnu shilnoupakovanu gratku z parametrami a 3 591 A c 5 649 A b disprozij isnuye u vuzkomu temperaturnomu promizhku vid 1661 K do 1681 K temperatura plavlennya Vin maye ob yemnocentrovanu kubichnu gratku z parametrom a 3 98 A Himichni Disprozij povilno a pri temperaturi vishe 150 C aktivno reaguye z kisnem povitrya z utvorennyam disprozij III oksidu 4 Dy 3 O2 2 Dy2O3 Povilno reaguye z vodoyu odnak reakciya prishvidshuyetsya pri nagrivanni z utvorennyam gidroksidu 2 Dy 6 H2O 2 Dy OH 3 3 H2 Disprozij reaguye z galogenami 2 Dy 3 F2 2 DyF3 sil zelenogo koloru 2 Dy 3 Cl2 2 DyCl3 sil bilogo koloru 2 Dy 3 Br2 2 DyBr3 sil bilogo koloru 2 Dy 3 I2 2 DyI3 sil zelenogo koloru Sm reaguye z rozbavlenimi kislotami z utvorennyam Dy III ionu yakij zabarvlyuye rozchin u zhovtij kolir isnuye yak Dy OH2 9 3 akvakompleks 2 Dy 3 H2SO4 2 Dy3 3 SO2 4 3 H2 IzotopiPrirodnij disprozij skladayetsya z semi riznih izotopiv Vsi voni stabilni Masove chislo Chastka u prirodnomu disproziyi Period napivrozpadu 156 0 056 158 0 095 160 2 329 161 18 889 162 25 475 163 24 896 164 28 260 Zagalom vidomo 38 izotopiv disproziyu z masovimi chislami vid 139 do 169 7 z yakih metastabilni Z nestabilnih izotopiv najbilshi periodi napivrozpadu mayut Dy154 3 miljoni rokiv i Dy159 144 dnya VikoristannyaMajzhe 90 usogo vidobuvanogo v sviti disproziyu jde na vigotovlennya postijnih magnitiv Neodimovi magniti nadzvichajno silni legki i kompaktni znahodyat shiroke zastosuvannya u bagatoh galuzyah Prote taki magniti shvidko vtrachayut svoyu potuzhnist pri pidvishenni temperaturi priblizno na 0 11 za gradus i vzhe pri 80 C povnistyu rozmagnichuyutsya Dodavannya 3 6 disproziyu v taki magniti znachno pokrashuye yih stijkist do visokih temperatur Taki magniti shiroko vikoristovuyutsya dlya virobnictva elektromobiliv vitryanih turbin potyagiv na magnitnij pidvisci tosho Inshim vazhlivim zastosunkom disproziyu ye material en sho maye najsilnishi magnitostrikcijni vlastivosti Vin znahodit zastosunok u vimiryuvalnih peretvoryuvachah mehanichnih rezonatorah visokotochnih inzhektorah Metalokeramichni kompoziti z nikelyu i oksidu disproziyu dobre poglinayut teplovi nejtroni i vikoristovuyutsya u yadernij energetici Oksid disproziyu vikoristovuyetsya yak dopant pri vigotovlenni specializovanih elektrichnih komponentiv Jodid disproziyu vikoristovuyetsya u metalgalogenovih lampah bilogo svitla Disprozij vikoristovuvavsya dlya pokrittya deyakih CD diskiv Fosfid disproziyu napivprovidnik sho vikoristovuyetsya u lazernih diodah PrimitkiPoole 2004 s 352 Technical data for Dysprosium 12 serpnya 2020 u Wayback Machine angl Isotopes of the Element Dysprosium 6 serpnya 2020 u Wayback Machine angl How Does Temperature Affect Neodymium Magnets 25 veresnya 2020 u Wayback Machine angl Applications of the Metal Dysprosium 4 lipnya 2020 u Wayback Machine angl What is Dysprosium 5 serpnya 2020 u Wayback Machine angl LiteraturaGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Encyclopedic Dictionary of Condensed Matter Physics Charles P Poole Jr 1 San Diego Academic Press 2004 1672 s ISBN 9780080545233 PosilannyaDisprozij Universalnij slovnik enciklopediya 4 te vid K Teka 2006 https www webelements com dysprosium chemistry html 16 sichnya 2021 u Wayback Machine