ジスプロシウム,記号Dy、原子番号66です。希土類元素金属光沢のあるもの。ジスプロシウムは、リン酸イットリウムなどのさまざまな鉱物中に存在しますが、自然界に単一の物質として発見されたことはありません。
地殻中のジスプロシウムの存在量は 6ppm であり、ジスプロシウムの存在量よりも低いです。
イットリウム重希土類元素で。比較的豊富にあると考えられています。
希土類元素であり、その応用のための優れた資源基盤を提供します。
自然状態のジスプロシウムは 7 つの同位体で構成されており、最も豊富なのは 164 Dy です。
ジスプロシウムは 1886 年に Paul Achilleck de Bospoland によって最初に発見されましたが、完全に分離されたのは 1950 年代のイオン交換技術の開発でした。ジスプロシウムは他の化学元素で置き換えることができないため、用途は比較的限られています。
可溶性ジスプロシウム塩はわずかな毒性を持っていますが、不溶性塩は無毒であると考えられています。
歴史を発見する
発見者：L. Boisbaudran、フランス人
1886年にフランスで発見
モッサンダー分離後エルビウム地球とテルビウム1842 年に地球とイットリウム地球を分離したとき、多くの化学者はスペクトル分析を使用して、それらが元素の純粋な酸化物ではないことを特定し、決定しました。これにより、化学者はそれらを分離し続けることが奨励されました。ホルミウムの分離から 7 年後の 1886 年、ブーババドランドはホルミウムを半分に分割して保持し、もう一方は元素記号 Dy でジスプロシウムと名付けられました。この言葉はギリシャ語のディスプロシトスに由来し、「入手困難」を意味します。ジスプロシウムとその他の希土類元素の発見により、希土類元素発見の第 3 段階の残り半分が完了しました。
電子配置
電子レイアウト:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
アイソトープ
自然状態では、ジスプロシウムは 7 つの同位体、156Dy、158Dy、160Dy、161Dy、162Dy、163Dy、164Dy で構成されています。これらは、半減期が 1 * 1018 年を超える 156Dy 減衰にもかかわらず、すべて安定していると考えられます。天然同位体の中では、164Dy が 28% で最も豊富で、次に 162Dy が 26% です。最低値は 156Dy、0.06% です。原子量に換算すると 138 ～ 173 の範囲の 29 個の放射性同位体も合成されています。最も安定しているのは、半減期が約 3106 年の 154Dy で、次に半減期が 144.4 日の 159Dy です。最も不安定なのは 138 Dy で、半減期は 200 ミリ秒です。 154Dy は主にアルファ崩壊によって引き起こされ、152Dy と 159Dy 崩壊は主に電子捕獲によって引き起こされます。
金属
ジスプロシウムは金属光沢と明るい銀光沢を持っています。非常に柔らかいため、過熱を避ければ火花を散らさずに加工できます。ジスプロシウムの物理的特性は、たとえ少量の不純物によっても影響を受けます。ジスプロシウムとホルミウムは、特に低温で最も高い磁力を持ちます。単純なジスプロシウム強磁性体は、85 K (-188.2 ℃) 未満および 85 K (-188.2 ℃) を超える温度でらせん状反強磁性状態になり、すべての原子は特定の瞬間に最下層に平行になり、隣接する層に一定の角度で面します。 。この異常な反強磁性は、179 K (-94 C) で無秩序な (常磁性) 状態に変わります。
応用：
(1) ネオジム鉄ボロン永久磁石の添加剤として、このタイプの磁石に約 2 ～ 3% のジスプロシウムを添加すると、保磁力を向上させることができます。以前はジスプロシウムの需要はそれほど高くありませんでしたが、ネオジム鉄ボロン磁石の需要の増加に伴い、品位が95～99.9%程度の必須添加元素となり、需要も急増しています。
(2) ジスプロシウムは蛍光体の付活剤として使用されており、三価ジスプロシウムは単一発光中心三色発光材料の活性化イオンとして有望である。それは主に 2 つの発光バンドで構成され、1 つは黄色の発光、もう 1 つは青色の発光です。ジスプロシウムをドープした発光材料は、三色蛍光体として使用できます。
(3) ジスプロシウムは、精密な機械的動作の実現を可能にする大型磁歪合金テルフェノールの製造に必要な金属原料です。
(4)ジスプロシウム金属 高い記録速度と読み取り感度を備えた光磁気記録材料として使用できます。
(5) ジスプロシウム ランプの製造では、ジスプロシウム ランプに使用される作動物質はヨウ化ディスプロシウムです。このタイプのランプには、高輝度、良好な色、高い色温度、小型、安定したアークなどの利点があります。映画、印刷、その他の照明用途の光源として使用されています。
(6) ジスプロシウム元素は中性子捕獲断面積が大きいため、原子力産業において中性子スペクトルの測定や中性子吸収材として使用されています。
(7) Dy3Al5O12 は磁気冷凍用の磁気作動物質としても使用できます。科学技術の発展に伴い、ジスプロシウムの応用分野は今後も拡大し続けます。
(8) ジスプロシウム化合物ナノファイバーは強度と表面積が大きいため、他の材料の強化や触媒として使用できます。 DyBr3 と NaF の水溶液を 450 bar の圧力で 17 時間 450 ℃まで加熱すると、フッ化ジスプロシウム繊維が生成します。この材料は、400℃を超える温度でも溶解や凝集を起こすことなく、さまざまな水溶液中に100時間以上保持できます。
(9) 断熱消磁冷蔵庫は、ジスプロシウム ガリウム ガーネット (DGG)、ジスプロシウム アルミニウム ガーネット (DAG)、およびジスプロシウム鉄ガーネット (DyIG) などの特定の常磁性ジスプロシウム塩結晶を使用します。
(10) ジスプロシウム カドミウム酸化物グループ元素化合物は、化学反応の研究に使用できる赤外線源です。ジスプロシウムとその化合物は強力な磁気特性を持っているため、ハードドライブなどのデータ記憶装置に役立ちます。
(11) ネオジム鉄ボロン磁石のネオジム部分をジスプロシウムに置き換えることで保磁力を高め、磁石の耐熱性を向上させることができます。電気自動車の駆動モーターなど、高性能が要求されるアプリケーションに使用されます。このタイプの磁石を使用する自動車には、1 台あたり最大 100 グラムのジスプロシウムが含まれる可能性があります。トヨタの推定年間販売台数 200 万台によれば、世界のジスプロシウム金属の供給が間もなく枯渇することになります。ジスプロシウムに置き換えられた磁石は高い耐食性も備えています。
(12) ジスプロシウム化合物は、石油精製および化学産業で触媒として使用できます。ジスプロシウムを構造助触媒として三酸化鉄アンモニア合成触媒に添加すると、触媒活性や耐熱性を向上させることができる。酸化ジスプロシウムは、Mg0-Ba0-DyOn-TiO2の構造を持ち、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体ダイプレクサ、通信機器などに使用される高周波誘電体セラミック部品材料として使用されます。
投稿日時: 2023 年 8 月 23 日