Disprosiu

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 22 noiembrie 2021; verificările necesită 8 modificări .
Disprosiu
←  Terbiu | Holmium  →
66 Dy
↓
cf		 Sistem periodic de elemente66 Dy
Aspectul unei substanțe simple
Probă de disproziu
Proprietățile atomului
Nume, simbol, număr Disprosium / Disprosium (Dy), 66
Grup , punct , bloc 3 (învechit 3), 6,
element f
Masa atomica
( masa molara )		 162.500(1) [1]  a. e. m.  ( g / mol )
Configuratie electronica [Xe] 6s 2 4f 10
Raza atomului ora 180
Proprietăți chimice
raza covalentă ora 159 
Raza ionică (+3e)  ora 21.8
Potențialul electrodului Dy←Dy 3+ -2.29V
Dy←Dy 2+ -2.2V
Stări de oxidare +3
Energia de ionizare
(primul electron)		 567,0(5,88)  kJ / mol  ( eV )
Proprietățile termodinamice ale unei substanțe simple
Densitate (la n.a. ) 8,55 g/cm³
Temperatură de topire 1685K (+1411°C)
Temperatura de fierbere 2835K (+2561°C)
Oud. căldură de evaporare 291 kJ/mol
Capacitate de căldură molară 28,16 [2]  J/(K mol)
Volumul molar 19,0  cm³ / mol
Rețeaua cristalină a unei substanțe simple
Structura de zăbrele Hexagonal
Parametrii rețelei a=3,593 c=5,654  Å
raport c / a 1.574
Alte caracteristici
Conductivitate termică (300 K) 10,7 W/(m K)
numar CAS 7429-91-6
izotopii cei mai longevivi
Izotop Prevalență
_ 		Jumătate de viață Canal de dezintegrare Produs de degradare
154 Dy sinteză. 3,0⋅10 6  ani α 150 Gd
156 Dy 0,056% grajd - -
158 Dy 0,095% grajd - -
160 Dy 2,329% grajd - -
161 Dy 18,889% grajd - -
162 Dy 25,475% grajd - -
163 Dy 24,896% grajd - -
164 Dy 28,260% grajd - -
66 Disprosiu
Dy162.500
4f 10 6s 2

Disprosiu  ( simbol chimic - Dy , din lat.  Dy sprosium [3] ) este un element chimic din grupa a 3-a (conform clasificării învechite - un subgrup lateral al grupului al treilea, IIIB) din a șasea perioadă a sistemului periodic al elemente chimice ale lui D. I. Mendeleev , cu număr atomic 66.

Aparține familiei Lanthanide .

Substanța simplă disproziul este un metal de culoare gri-argintiu de pământ rar . Nu apare în forma sa pură în natură, dar face parte din unele minerale, de exemplu, xenotime .

Proprietăți

Fizic

Configuraţia electronică completă a atomului de disproziu este: 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 .

Disproziul este un metal gri argintiu . Nu radioactiv . Este un feromagnet .

Sub 1384 °C stabilă, modificare α cu o rețea compactă hexagonală.

Punct de topire - 1407 ° C, punctul de fierbere - 2567 ° C. Densitate 8551 kg/m 3 . Punctul Curie 88,3 K [3] .

Chimic

În compuși, prezintă o stare de oxidare de +3. Disproziul metal se oxidează lent în aer la o temperatură de 20 °C [3] .

Când este încălzit, disproziul metalic reacționează cu halogenii, azotul și hidrogenul. Interacționează cu acizii minerali (cu excepția HF), formând săruri Dy (III), nu interacționează cu soluțiile alcaline .

Istorie

În 1878, s-a descoperit că minereurile de erbiu conțin oxizi de holmiu și tuliu . În 1886, la Paris, chimistul francez Paul Emile Lecoq de Boisbaudran , lucrând cu oxid de holmiu, a separat oxidul de disprosiu de acesta [4] . Procedura sa de izolare a disproziului a implicat dizolvarea oxidului de disprosiu în acid și apoi adăugarea de amoniac pentru a precipita hidroxidul. El a reușit să izoleze disproziul din oxidul său numai după mai mult de 30 de încercări. După succesul său, el a numit elementul dysprosium , din grecescul dysprositos ( O.G. δυσπρόσιτος ), adică „dificil de obținut”. Elementul nu a fost izolat într-o formă relativ pură până când Frank Spedding de la Universitatea din Iowa a dezvoltat metode de schimb ionic la începutul anilor 1950 [5] .

Datorită utilizării sale în magneții permanenți utilizați pentru turbinele eoliene , s-a susținut că disproziul va fi una dintre cele mai importante competiții geopolitice din lume în domeniul energiei regenerabile . Dar acest punct de vedere a fost criticat pentru că nu a luat în considerare faptul că majoritatea turbinelor eoliene nu folosesc magneți permanenți și pentru că subestima puterea stimulentelor economice pentru extinderea producției [6] .

Fiind în natură

Clarke de disprozie din scoarța terestră (conform lui Taylor) este de 5 g/t, conținutul în apa oceanului  este de 2,9⋅10 −6 [7] . Împreună cu alte elemente de pământuri rare, face parte din mineralele gadolinită , xenotim, monazită , apatită , bastensită și altele.

Depozite

Disproziul este extras în zăcăminte de lantanide , dintre care cele mai semnificative se află în China , SUA , Vietnam , Afganistan , Rusia ( Peninsula Kola ), Kârgâzstan , Australia , Brazilia , India [8] . Există rezerve semnificative în zăcământul de apă adâncă de minerale rare din apropierea insulei Minamitori din Pacific, în zona economică exclusivă a Japoniei [9] .

Izotopi

Disproziul natural este format din 7 izotopi stabili: 156 Dy, 158 Dy, 160 Dy, 161 Dy, 162 Dy, 163 Dy și 164 Dy; 164 Dy este cel mai frecvent (28,26% din disproziul natural). Au fost descriși 29 de radioizotopi , dintre care cei mai stabili sunt 154 Dy cu un timp de înjumătățire de 3.000.000 de ani, 159 Dy cu un timp de înjumătățire de 144,4 zile și 166 Dy cu un timp de înjumătățire de 81,6 ore. Izotopii radioactivi rămași au un timp de înjumătățire mai mic de 10 ore. Disprosiu are, de asemenea, 12 izomeri nucleari , dintre care cel mai stabil este de 165 m Dy cu un timp de înjumătățire de 1,257 min.

Obținerea

Disproziul se obține prin reducerea DyCl 3 sau DyF 3 cu calciu, sodiu sau litiu.

Prețuri

Prețurile pentru disproziul metalic în lingouri cu o puritate de 99–99,9% în 2008 au fost de 180–250 de dolari la 1 kg [10] (260–360 de euro/kg).

În 2014, 10 grame de disprozie cu o puritate de 99,9% puteau fi cumpărate cu 114 euro (11400 euro/kg) . În anii 2010, costul disproziului a crescut cu 2000% [11] .

Aplicație

Rolul biologic

Nu are rol biologic. Praful de disproziu metalic irită plămânii.

Note

  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. Greutăți atomice ale elementelor 2011 (Raport tehnic IUPAC  )  // Chimie pură și aplicată . - 2013. - Vol. 85 , nr. 5 . - P. 1047-1078 . - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 .
  2. ↑ Enciclopedia chimică: în 5 vol. / Ed.: Knunyants I. L. (editor șef). - Moscova: Enciclopedia Sovietică, 1990. - T. 2. - S. 82. - 671 p. — 100.000 de exemplare.
  3. ↑ 1 2 3 Berdonosov S. S. DISPROZIE . Marea Enciclopedie Rusă (2017). Preluat la 3 ianuarie 2020. Arhivat din original la 19 decembrie 2019.
  4. ↑ de Boisbaudran, Paul Émile Lecoq. L'holmine (ou terre X de M Soret) contient au moins deux radicaux métallique (Holminia conține cel puțin două metale)  (franceză)  // Comptes Rendus. - 1886. - Vol. 143 . - P. 1003-1006 .
  5. ↑ Emsley, John. Elementele de construcție  ale naturii . - Oxford: Oxford University Press , 2001. - P. 129-132. — ISBN 978-0-19-850341-5 .
  6. ↑ Overland, Indra.  Geopolitica energiei regenerabile : dezmințirea a patru mituri emergente  // Cercetare energetică și științe sociale : jurnal. - 2019. - 1 martie ( vol. 49 ). - P. 36-40 . — ISSN 2214-6296 . - doi : 10.1016/j.erss.2018.10.018 .
  7. ↑ JP Riley și Skirrow G. Chemical Oceanography V.I, 1965
  8. ↑ Ce sunt RESURSE MINERALE: RARE METAL ORES Arhivat 19 ianuarie 2012 la Wayback Machine // Collier's Encyclopedia
  9. ↑ Potențialul extraordinar al noroiului de adâncime ca sursă de elemente de pământuri rare Arhivat 23 ianuarie 2019 la Wayback Machine // nature.com
  10. ↑ Dysprosium price // mceproducts.com Arhivat 29 decembrie 2009 la Wayback Machine
  11. ↑ Un motor electric de automobile fără magneți permanenți a fost creat în Germania - mai ieftin, mai economic și mai eficient Copie de arhivă din 17 mai 2021 pe Wayback Machine
  12. ↑ Risovany VD , Varlashova EE , Suslov DN Dysprosium titanate as an absorber material for control rods  (engleză)  // Journal of Nuclear Materials. - 2000. - Septembrie ( vol. 281 , nr. 1 ). - P. 84-89 . - doi : 10.1016/S0022-3115(00)00129-X .
  13. ↑ Andrushechko S.A. si alte centrale nucleare cu reactor de tip VVER-1000. De la bazele fizice de funcționare până la evoluția proiectului. — M. : Logos, 2010. — S. 197. — 604 p. - 1000 de exemplare.  - ISBN 978-5-98704-496-4 .

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice
 Compuși cu disproziu
 Sistem periodic de elemente chimice a lui D. I. Mendeleev
  unu 2                             3 patru 5 6 7 opt 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece
unu H   El
2 Li Fi   B C N O F Ne
3 N / A mg   Al Si P S Cl Ar
patru K Ca   sc Ti V Cr Mn Fe co Ni Cu Zn Ga GE La fel de Se Br kr
5 Rb Sr   Y Zr Nb lu Tc Ru Rh Pd Ag CD În sn Sb Te eu Xe
6 Cs Ba La Ce Relatii cu publicul Nd P.m sm UE Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb lu hf Ta W Re Os Ir Pt Au hg Tl Pb Bi Po La Rn
7 pr Ra AC Th Pa U Np Pu A.m cm bk cf Es fm md Nu lr RF Db Sg bh hs Mt Ds Rg Cn Nh fl Mc Lv Ts Og
 
Metale alcaline metale alcalino-pământoase Lantanide Actinide metale de tranziție
metale ușoare Semimetale nemetale Halogeni gaze nobile
 Seria de activitate electrochimică a metalelor

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 , H 2 ,
W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au