ジスプロシウム化学要素
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2020年度革新的深海資源調査技術報告会『世界初、深海のレアアースに挑む』 (かもしれません 2024)

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Anonim

ジスプロシウム(Dy)、化学元素、周期表のランタニド系列の希土類金属。

クイズ

周期表クイズ

Sg

ジスプロシウムは比較的硬い金属で、純粋な形の銀白色です。空気中では非常に安定しており、室温でも光沢があります。ジスプロシウムの削りくずは容易に発火し、白熱します。金属は水とゆっくりと反応し、希酸にすぐに溶解します。ただし、フッ化水素酸(HF)は溶解せず、不溶性のDyF 3の保護層を形成します。金属は、約180 K(-93°C、または-136°F)を超える非常に強い常磁性体です。約90(-183°C、または-298°F)〜180 Kの間で反強磁性であり、90 K未満で強磁性です。

フランスの化学者、ポール=エミールルコックドボワボードランは、ホルミウムと他の重いランタニドに関連するこの元素(1886)を最初に発見しました。フランスの化学者ジョルジュ・アーバンは、後で(1906年)、かなり純粋な画分を準備することができました。ジスプロシウムのいくつかの重要なミネラル源は、ラテライトイオンクレイ、ゼノタイム、ファーガソナイト、ガドリナイト、ユーセナイト、ポリクレース、ブロムストラディンです。また、核分裂の産物にも発生します。

自然に発生する同位体はすべて安定しており、質量数は164(自然存在量28.3パーセント)、162(25.5パーセント)、163(24.9パーセント)、161(18.9パーセント)、160(2.33パーセント)、158(0.10パーセント)、および156(0.06パーセント)。核異性体を除いて、ジスプロシウムの放射性同位体は合計29個知られています。質量範囲は138〜173です。安定性が最も低いのはジスプロシウム139(半減期0.6秒)で、最も安定性の高いのはジスプロシウム154(半減期3.0×10 6年)です。

市販の分離は、液液抽出またはイオン交換法によって行われます。金属は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属による無水ハロゲン化物の金属熱還元によって調製されています。金属は真空蒸留によってさらに精製されます。ジスプロシウムは3つの同素体(構造)の形で存在します。α相は、室温でa = 3.5915Åおよびc = 5.6501Åの最密六角形です。約90 K未満に冷却すると、強磁性秩序化には、六方最密格子の斜方晶歪みβ-Dyが伴います。β相は、86 K(-187°C、または-305°F)でa = 3.595Å、b = 6.184Å、およびc = 5.678Åです。γ相は体心立方で、1,381°C(2,518°F)でa = 4.03Åです。

ジスプロシウムの主な用途は、Nd 2 Fe 14 B永久磁石材料(ネオジムの一部がジスプロシウムで置き換えられている)への合金添加として、キュリー点と特に保磁力の両方を高め、それにより高温を改善することです。合金の性能。金属はまた、磁歪性テルフェノールD(Tb 0.3 Dy 0.7 Fe 2)の成分でもあります。ジスプロシウムは中性子吸収断面積が比較的高いため、原子炉の制御棒に使用されています。その化合物は、レーザー材料や蛍光体活性剤の製造、およびメタルハライドランプで使用されています。

化学的に、ジスプロシウムは典型的な三価の希土類として振る舞い、その酸化状態が+3である一連の淡黄色の化合物を形成します。

要素のプロパティ

原子番号 66
原子量 162.5
融点 1,412°C(2,574°F)
沸点 2,567°C(4,653°F)
密度 8.551グラム/ cm 3(24°C、または75°F)
酸化状態 +3
電子配置 [Xe] 4f 10 6s 2