Disposio struktura, lastnosti, pridobivanje, uporabe

On Disposio To je kovinski element, ki spada v serijo lantanida, tako imenovanih redkih Zemlje in katerih kemični simbol je dy. Njegova številčnost je razmeroma majhna, s približno koncentracijo 5.2 ppm v zemeljski skorji. Običajno je del fosfatnih mineralov in mnogih drugih, kjer prevladujejo lantanidni oksidi.

Disposio je skupaj s Holmiom kovino z večjo magnetno silo, zato je bistvena sestavina za izdelavo magnetov in opreme za shranjevanje podatkov. Čeprav je pred njegovim imenom prednapisovalno dis-, je resnica, da predstavlja eno od kovin z večjo in obetavnimi tehnološkimi aplikacijami.

Ultra čisti vzorčni in kovinski prikaz dendritika. Vir: http: // slike do elementov.com // cc by (https: // creativeCommons.Org/licence/by/3.0

Disposio običajno sodeluje kot kation dy³⁺ V številnih njegovih spojinah je v njihovih 4F orbitalah izginilo do pet elektronov, kar pojasnjuje izvor njihovih nenavadnih magnetnih lastnosti. Njegove spojine, rumenkaste ali zelenkaste obarvane, so svetilne, infrardeče sevalne odzivnike in dobri dapani za magnetne materiale.

[TOC]

Odkritje

Disposio je leta 1886 odkril francoski kemik Paul èmile Lecoq, ki je preučeval vzorce redkih zemeljskih mineralov in bil ugotovljen spektroskopsko analizo različnih frakcij, pridobljenih iz Holmio oksida. Lecoq je s pomočjo amoniaka naredil več kot 30 padavin kovinskih hidroksidov, nato pa pridobil svoje soli oksalata.

Zaradi obsežnega dela je Lecoq imenoval to kovino "disposio", katere etimološki izvor izvira iz grške besede "disprositos", kar pomeni "težko pridobiti".

Vendar je LECOQ lahko pripravil le oslabljene vzorce zaslona. Približno 80 let je minilo, tako da je bila zaradi izuma in razvoja ionske izmenjave kromatografije leta 1950 mogoča proizvodnja prvega kovinskega in čistega za enkratno uporabo. Ta znanstveni podvig je bilo delo kemika Frank Spedding.

Struktura disposio

Disposio Atomi, DY, ostanejo kohezivni v svojih kristalih z delovanjem kovinske povezave. Kot rezultat teh interakcij, njihovih atomskih radijskih sprejemnikov in načina embalaže, Disprosius na koncu sprejme kompaktno šesterokotno kristalno strukturo (HCP), ki je značilna za njegovo trdoto in ki ustreza fazi α-Day.

Lahko vam služi: strukturna formula (s primeri)

Pri nizkih temperaturah struktura HCP trpi zaradi ortorrombičnih izkrivljanj (β -DY faza), ki jih povzročajo magnetni prehodi med feromagnetnimi stanji (pod -188.2 ° C) in antiferromagnetni.

Medtem se pri visokih temperaturah (nad 1381 ° C) struktura disposio pretvori v kubično osredotočeno na telo (BCC), kar ustreza fazni ali alotropu γ-DY.

Elektronska konfiguracija

Nastavitev elektronskega dispozija

Elektronska in skrajšana konfiguracija za disposio je naslednja:

[Xe] 4f¹⁰ 6s²

Ker je deseti član serije Lantanide, je med tem dejstvom in desetimi elektroni v 4F orbitali dopisovanje.

Ko oksidira in izgubi tri elektrone, kation Dy³⁺ Rezultat ima konfiguracijo:

[Xe] 4f⁹ 6s⁰

Kjer ostane do pet manjkajočih elektronov v njihovih 4F orbitalih. Ta funkcija pojasnjuje nenavadne magnetne lastnosti disposioja in njegovih spojin.

Lastnosti disposio

Fizični videz

Disposio je sivkasta kovina, ki ob oksidiranju še bolj zatemni. Predstavlja veliko trdoto, katere površina pri vložitvi s kolesom oddaja utrinke rumenkastih zelenkastih tonov.

Atomska številka

66

Molarna masa

162.5 g/mol

Tališče

1407 ° C

Vrelišče

2562 ° C

Gostota

Pri sobni temperaturi: 8.540 g/cm³

Desno na talilni točki: 8.37 g/cm³

Stanja oksidacije

Disposio v svojih spojinah predstavlja naslednja stanja ali oksidacijske številke: 0 (DY⁰ V sestavljenih ali organskih zlitinah), +1 (dy⁺), +2 (dy²⁺), +3 (dy³⁺) in +4 (dy⁴⁺). Od vseh je najbolj stabilen in prevladujoč, ker so kationi³⁺ Imajo značilno elektronsko stabilnost.

Elektronegativnost

1.22 na lestvici Pauling

Ionizacijske energije

Prvi: 573 kJ/mol

Drugi: 1130 kJ/mol

Tretjič: 2200 kJ/mol

Magnetni vrstni red

Je močno paramagnetno nad 300 K. Niti močan neodimijev magnet ga ne privlači z izjemno močjo; Razen če zamrznete v tekočem dušiku in dosežete njegovo feromagnetno stanje. Potem ga bo privlačila velika sila.

Vam lahko služi: kemična vez

Reaktivnost

Kovinski zaslon oksidira ali hitro v plamenu, da se spremeni v svoj oksid:

4 dy + 3 o₂ → 2 dy₂Tudi₃

Ta oksid, dy₂Tudi₃, Ima posebnost, da ima magnetne lastnosti večjih velikosti kot lahke okside, vera₂Tudi₃ (oba seskvioksida).

Prav tako kovinski zaslon zlahka reagira s hladno ali vročo vodo, da ustvari svoj hidroksid:

2 dy + 6 h₂O → 2 DY (OH)₃ + 3 h₂

In tudi neposredno s halogeni, da tvorijo vrsto halurosov, katerih trdne snovi so bele ali rumenkaste zelenkaste.

Disposio lahko reagira pri visokih temperaturah s katerim koli od ne -komera, da ustvari spojine, kjer sodeluje s stanji +3 ali +2 oksidacije. Vaše oksalatne soli, dy₂(C₂Tudi₄)₃, So netopni v vodi, lastnina, na katero je temeljil Lecoq, da bi ga ločil od holmialnega oksida, kjer je bil prisoten.

Pridobivanje

Surovina

Disposio je del številnih redkih mineralov zemljišč, vključno z: Xenotima, Monacita, Bastnäsita, Euxenita, Gadolinita, Latetitic Glays itd. Najdemo ga z občutnim obiljem (7-8%) v različicah teh bogatih mineralov v itrio.

Vendar so Monacita Sands in redki zemeljski fosfati glavni mineraloški in komercialni vir za proizvodnjo disposio.

Proizvodnja

Disposio je sekundarni produkt metalurške ekstrakcije in obdelave ititrija. Njegov dy³⁺ Med postopkom flotacije so ločeni z magnetnimi metodami, tako da je koncentrat lantanidnih ionov, ki se posledično konča z ločevanjem z uporabo tehnik ionske izmenjave kromatografije.

Ioni dy³⁺ Reagirajo z različnimi halogeni, da dobijo svoje halogene, ki se končno zmanjšajo z alkalnimi ali alkalnimi kovinami kot reducirajočimi sredstvi:

3 Ca + 2 Dyf₃ → 2 Dy + 3 kava₂

To znižanje metalizacije se izvaja v tantaliu, ki se talje pod inertno hene atmosfero.

Vam lahko služi: natrijev sulfat (na2SO4): struktura, lastnosti, uporabe, pridobivanje

Čiščenje disposio dosežemo tako, da ga ločimo od ohlajene mešanice in ga razdelimo v vakuumu, da se odpravi nečistoče od drugih soli, s čimer dobimo vse bolj čiste vzorce kovin.

Uporaba/aplikacije

Infrardeča spektroskopija

Spojine, oblikovane med disposiom in kalkogenurosom (O, S, SE, itd.) Gre za infrardeče sevalne odzivnike, ki se uporablja v spektroskopskih analizah za razjasnitev struktur, karakterizacij in spremljanja kemijskih reakcij.

Jedrski reaktorji

Disposio je odličen absorbent nevtronov, zato je del krmilnih palic v jedrskih reaktorjih cepitve, tako da razpršijo ali nevtralizirajo presežek sproščene energije.

Cinetamografija

V kinematografskih študijah se uporabljajo svetilke, ki vsebujejo zaslon, DYI se uporabljajo₃, Mešano s cezijevim jodidom in živosrebrnim bromidom, za katerega je značilna njegova intenzivna luminiscenca.

Računalniki

Tako zaslon kot njeni ioni so zelo dovzetni za magnetizacijo, lastnost, zaradi česar so idealne sestavne dele za izdelavo enot trdega diska za računalnike in naprave za shranjevanje podatkov na splošno.

Magneti

Disposio Atomi služijo tudi kot dodatki za močne neodimijske magnete (ND-FE-B), ki se uporabljajo predvsem za električne generatorje vetrnih turbin.

Dozimetrija

Prav tako so eoni disposio združeni z nekaterimi soli, da jim omogočijo luminescenco, ki se aktivira pred nižjo izpostavljenostjo ionizirajočega sevanja, zato z uporabo dozimetričnih naprav.

Terfenol-d

Disposio je bistvena sestavina zlitine terfenol-D, ki vsebuje tudi atome Erbio in Iron. Gre za magnetoestriktivni material, kar pomeni, da spreminja obliko (širi ali pogodbe), ko deluje z različnimi čutili magnetnega polja. Terfenol-D ima aplikacije v zvočnih sistemih, pretvornikih, zvočnikih, senzorjih itd.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
2. Wikipedija. (2020). Torij. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
3. Simon Cotton. (1. december 2009). Disprozija. Kemija v svojih elementih. Okrevano od: ChemistryWorld.com
4. Uredniki Enyclopeedia Britannica. (2020). Disprozija. Okrevano od: Britannica.com
5. Doktor. Doug Stewart. (2020). Dejstva o elementih disprozija. Okrevano od: Chemicool.com