Dysprosium

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 22. november 2021; checks kræver 8 redigeringer .
Dysprosium
←  Terbium | Holmium  →
66 Dy
↓
jfr		 Periodisk system af grundstoffer66 Dy
Udseende af et simpelt stof
Dysprosium prøve
Atom egenskaber
Navn, symbol, nummer Dysprosium / Dysprosium (Dy), 66
Gruppe , punktum , blok 3 (forældet 3), 6,
f-element
Atommasse
( molær masse )		 162.500(1) [1]  a. e. m.  ( g / mol )
Elektronisk konfiguration [Xe] 6s 2 4f 10
Atomradius 180 kl
Kemiske egenskaber
kovalent radius 159  kl
Ion radius (+3e) 90.8  kl
Elektrodepotentiale Dy←Dy 3+ -2,29V
Dy←Dy 2+ -2,2V
Oxidationstilstande +3
Ioniseringsenergi
(første elektron)		 567,0(5,88)  kJ / mol  ( eV )
Termodynamiske egenskaber af et simpelt stof
Tæthed ( i.a. ) 8,55 g/cm³
Smeltetemperatur 1685K (+1411°C)
Kogetemperatur 2835K (+2561°C)
Oud. fordampningsvarme 291 kJ/mol
Molær varmekapacitet 28,16 [2]  J/(K mol)
Molært volumen 19,0  cm³ / mol
Krystalgitteret af et simpelt stof
Gitterstruktur Sekskantet
Gitterparametre a=3,593 c=5,654  Å
c / a -forhold 1,574
Andre egenskaber
Varmeledningsevne (300 K) 10,7 W/(m K)
CAS nummer 7429-91-6
længst levede isotoper
Isotop Udbredelse
_ 		Halvt liv Decay kanal Forfaldsprodukt
154 Dy synth. 3,0⋅10 6  år α 150 Gd
156 Dy 0,056 % stabil - -
158 Dy 0,095 % stabil - -
160 Dy 2,329 % stabil - -
161 Dy 18,889 % stabil - -
162 Dy 25,475 % stabil - -
163 Dy 24,896 % stabil - -
164 Dy 28,260 % stabil - -
66 Dysprosium
D y162.500
4f 10 6s 2

Dysprosium  ( kemisk symbol - Dy , af lat.  Dy sprosium [3] ) er et kemisk grundstof af den 3. gruppe (ifølge den forældede klassifikation - en sideundergruppe af den tredje gruppe, IIIB) i den sjette periode af det periodiske system af kemiske grundstoffer af D. I. Mendeleev , med atomnummer 66.

Tilhører Lanthanide- familien .

Det simple stof dysprosium er et sjældent jordarters sølvgrå metal. Det forekommer ikke i sin rene form i naturen, men det er en del af nogle mineraler, for eksempel xenotime .

Egenskaber

Fysisk

Den komplette elektroniske konfiguration af dysprosiumatomet er: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 10 .

Dysprosium er et sølvgrå metal . Ikke radioaktivt . Det er en ferromagnet .

Under 1384 °C stabil, α-modifikation med et sekskantet tætpakket gitter.

Smeltepunkt - 1407 ° C, kogepunkt - 2567 ° C. Densitet 8551 kg/m 3 . Curie point 88,3 K [3] .

Kemisk

I forbindelser udviser det en oxidationstilstand på +3. Dysprosiummetal oxiderer langsomt i luft ved en temperatur på 20 °C [3] .

Ved opvarmning reagerer metallisk dysprosium med halogener, nitrogen og brint. Interagerer med mineralsyrer (undtagen HF), danner Dy (III) salte, interagerer ikke med alkaliske opløsninger .

Historie

I 1878 blev erbiummalme fundet at indeholde oxider af holmium og thulium . I 1886, i Paris, separerede den franske kemiker Paul Emile Lecoq de Boisbaudran , der arbejdede med holmiumoxid, dysprosiumoxid fra det [4] . Hans procedure til isolering af dysprosium involverede at opløse dysprosiumoxid i syre og derefter tilsætte ammoniak for at udfælde hydroxidet. Han var først i stand til at isolere dysprosium fra dets oxid efter mere end 30 forsøg. Efter sin succes navngav han grundstoffet dysprosium , fra det græske dysprositos ( O.G. δυσπρόσιτος ), der betyder "svært at opnå". Grundstoffet blev ikke isoleret i en relativt ren form, før Frank Spedding fra University of Iowa udviklede ionbyttermetoder i begyndelsen af ​​1950'erne [5] .

På grund af dets brug i permanente magneter , der bruges til vindmøller , er det blevet hævdet, at dysprosium vil være en af ​​verdens førende geopolitiske konkurrencer inden for vedvarende energi . Men dette synspunkt er blevet kritiseret for ikke at tage højde for, at de fleste vindmøller ikke bruger permanente magneter, og for at undervurdere styrken af ​​økonomiske incitamenter til at udvide produktionen [6] .

At være i naturen

Clarke af dysprosium i jordskorpen (ifølge Taylor) er 5 g/t, indholdet i havvand  er 2,9⋅10 −6 [7] . Sammen med andre sjældne jordarters grundstoffer er det en del af mineralerne gadolinit , xenotime, monazit , apatit , bastensit og andre.

Indskud

Dysprosium udvindes i lanthanidaflejringer , hvoraf de vigtigste er i Kina , USA , Vietnam , Afghanistan , Rusland ( Kolahalvøen ), Kirgisistan , Australien , Brasilien , Indien [8] . Der er betydelige reserver i dybvandsforekomsten af ​​sjældne jordarters mineraler nær Stillehavsøen Minamitori i den eksklusive økonomiske zone i Japan [9] .

Isotoper

Naturligt dysprosium består af 7 stabile isotoper: 156 Dy, 158 Dy, 160 Dy, 161 Dy, 162 Dy, 163 Dy og 164 Dy; 164 Dy er den mest almindelige (28,26 % af naturligt dysprosium). Der er beskrevet 29 radioisotoper , hvoraf de mest stabile er 154 Dy med en halveringstid på 3.000.000 år, 159 Dy med en halveringstid på 144,4 dage og 166 Dy med en halveringstid på 81,6 timer. De resterende radioaktive isotoper har en halveringstid på mindre end 10 timer. Dysprosium har også 12 nukleare isomerer , hvoraf den mest stabile er 165m Dy med en halveringstid på 1,257 min.

Henter

Dysprosium opnås ved reduktion af DyCl 3 eller DyF 3 med calcium, natrium eller lithium.

Priser

Priserne for metallisk dysprosium i barrer med en renhed på 99-99,9% i 2008 var 180-250 dollars pr. 1 kg [10] (260-360 euro/kg).

I 2014 kunne 10 gram dysprosium med en renhed på 99,9% købes for 114 euro (11400 euro/kg) . I løbet af 2010'erne steg prisen på dysprosium med 2000 % [11] .

Ansøgning

Biologisk rolle

Det har ingen biologisk rolle. Dysprosium metalstøv irriterer lungerne.

Noter

  1. ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Grundstoffernes atomvægte 2011 (IUPAC Technical Report  )  // Pure and Applied Chemistry . - 2013. - Bd. 85 , nr. 5 . - S. 1047-1078 . - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 .
  2. ↑ Kemisk encyklopædi: i 5 bind / Red.: Knunyants I. L. (chefredaktør). - Moskva: Soviet Encyclopedia, 1990. - T. 2. - S. 82. - 671 s. — 100.000 eksemplarer.
  3. ↑ 1 2 3 Berdonosov S. S. DYSPROSIUS . Great Russian Encyclopedia (2017). Hentet 3. januar 2020. Arkiveret fra originalen 19. december 2019.
  4. ↑ af Boisbaudran, Paul Émile Lecoq. L'holmine (ou terre X de M Soret) contient au moins deux radicaux métallique (Holminia indeholder mindst to metaller)  (fransk)  // Comptes Rendus. - 1886. - Bd. 143 . - S. 1003-1006 .
  5. ↑ Emsley, John. Naturens byggesten  . - Oxford: Oxford University Press , 2001. - S. 129-132. — ISBN 978-0-19-850341-5 .
  6. ↑ Overland, Indra.  Vedvarende energis geopolitik : Aflivning af fire nye myter  // Energiforskning og samfundsvidenskab : journal. - 2019. - 1. marts ( bind 49 ). - S. 36-40 . — ISSN 2214-6296 . - doi : 10.1016/j.erss.2018.10.018 .
  7. ↑ JP Riley og Skirrow G. Chemical Oceanography V.I, 1965
  8. ↑ Hvad er MINERELLE RESSOURCER: RARE METAL MORE Arkiveret 19. januar 2012 på Wayback Machine // Collier's Encyclopedia
  9. ↑ Dybhavsmudders enorme potentiale som en kilde til sjældne jordarters elementer Arkiveret 23. januar 2019 på Wayback Machine // nature.com
  10. ↑ Dysprosiumpriser // mceproducts.com Arkiveret 29. december 2009 på Wayback Machine
  11. ↑ En elektrisk bilmotor uden permanente magneter blev skabt i Tyskland - billigere, mere økonomisk og mere effektiv Arkivkopi dateret 17. maj 2021 på Wayback Machine
  12. ↑ Risovany VD , Varlashova EE , Suslov DN Dysprosium titanat som absorberende materiale til kontrolstænger  (engelsk)  // Journal of Nuclear Materials. - 2000. - September ( bind 281 , nr. 1 ). - S. 84-89 . - doi : 10.1016/S0022-3115(00)00129-X .
  13. ↑ Andrushechko S.A. og andre atomkraftværker med en VVER-1000 type reaktor. Fra det fysiske grundlag for driften til projektets udvikling. — M. : Logos, 2010. — S. 197. — 604 s. - 1000 eksemplarer.  - ISBN 978-5-98704-496-4 .

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Dysprosiumforbindelser _
 Periodisk system af kemiske elementer af D. I. Mendeleev
  en 2                             3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten
en H   Han
2 Li Være   B C N O F Ne
3 Na mg   Al Si P S Cl Ar
fire K Ca   sc Ti V Cr Mn Fe co Ni Cu Zn Ga Ge Som Se Br kr
5 Rb Sr   Y Zr NB Mo Tc Ru Rh Pd Ag CD I sn Sb Te jeg Xe
6 Cs Ba La Ce Pr Nd Om eftermiddagen sm Eu Gd Tb D y Ho Eh Tm Yb Lu hf Ta W Vedr Os Ir Pt Au hg Tl Pb Bi Po På Rn
7 Fr Ra AC Th Pa U Np Pu Er cm bk jfr Es fm md ingen lr RF Db Sg bh hs Mt Ds Rg Cn Nh fl Mc Lv Ts Og
 
alkalimetaller jordalkalimetaller Lanthanider Aktinider overgangsmetaller
letmetaller _ Halvmetaller ikke-metaller Halogener ædelgasser
 Elektrokemisk aktivitet serie af metaller

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 _