Disposio -Struktur, Eigenschaften, erhalten, verwendet, verwendet

Er Disposio Es ist ein metallisches Element, das zur Lantanid -Serie der sogenannten Seltenen Erden gehört und dessen chemisches Symbol dy ist. Seine Häufigkeit ist relativ niedrig und eine ungefähre Konzentration von 5.2 ppm im Erdkortex. Es ist normalerweise Teil von Phosphatmineralien und vielen anderen, in denen Lantanidoxide vorherrschen.

Disposio ist zusammen mit dem Holmio das Metall mit größerer Magnetkraft. Daher ist es eine wesentliche Komponente für die Herstellung von Magneten und Datenspeichergeräten. Obwohl seinem Namen das Präfix-Dis- vorangestellt ist, ist die Wahrheit, dass es eines der Metalle mit größeren und vielversprechenden technologischen Anwendungen darstellt.

Ultra reine Probe und Metallic Display Dendritics. Quelle: http: // bilder-of-Elemente.com // cc by (https: // creativecommons.Org/lizenzen/bis/3.0)

Disposio nimmt normalerweise als Kationendy teil³⁺ In vielen seiner Verbindungen verschwanden bis zu fünf Elektronen in ihren 4F -Orbitalen, was den Ursprung ihrer ungewöhnlichen magnetischen Eigenschaften erklärt. Seine Verbindungen, gelbliche oder grünliche Farben sind lumineszierende, Infrarotstrahlungsemitter und gute Dapants für magnetische Materialien.

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Entdeckung

Disposio wurde 1886 vom französischen Chemiker Paul èmile Lecoq entdeckt, der Proben von Mineralien der Seltenen erd untersuchte und spektroskopisch verschiedene Fraktionen analysierte, die aus Holmiooxid extrahiert wurden. LECOQ machte unter Verwendung von Ammoniak mehr als 30 Ausfällung von Metallhydroxiden und erhielt dann ihre jeweiligen Oxalatsalze.

Aufgrund der umfassenden Arbeiten ernannte Lecoq dieses "Disposio" -Metall, dessen etymologischer Ursprung aus dem griechischen Wort "Dysprositos" stammt, was "schwer zu erhalten" bedeutet.

LECOQ konnte jedoch nur beeinträchtigte Anzeigeproben herstellen. Ungefähr 80 Jahre waren so vergangen. Diese wissenschaftliche Leistung war die Arbeit des Chemikers Frank Spedding.

Disposio -Struktur

Disposio -Atome, DY, bleiben in ihren Kristallen durch Wirkung des metallischen Glieds zusammenhängend. Infolge dieser Wechselwirkungen, ihrer atomaren Radios und der Art der Verpackung nimmt der Unprobleme eine kompakte hexagonale kristalline Struktur (HCP) ein, die seine Härte charakterisiert und der α-Tag-Phase entspricht.

Es kann Ihnen dienen: Strukturformel (mit Beispielen)

Bei niedrigen Temperaturen leidet die HCP -Struktur an ortorrombischen Verzerrungen (β -dy -Phase), die durch magnetische Übergänge zwischen ferromagnetischen Zuständen (unter -188) verursacht wird (unter -188.2 ºC) und antiferromagnetisch.

In der Zwischenzeit wird bei hohen Temperaturen (über 1381 ° C) die Struktur des Disposios in Kubikmitte auf den Körper (BCC) umgewandelt, was der Phase oder Alotrope γ-Dy entspricht.

Elektronische Konfiguration

Elektronische Disposiumeinstellung

Die elektronische und abgekürzte Konfiguration für die Disposio lautet wie folgt:

[Xe] 4f¹⁰ 6s²

Da es sich um zehnte Mitglied der Lantanid -Reihe handelt, gibt es in den 4F -Orbitalen eine Korrespondenz zwischen dieser Tatsache und ihren zehn Elektronen.

Beim Oxidieren und verliert drei Elektronen³⁺ resultierende hat Konfiguration:

[Xe] 4f⁹ 6s⁰

Wo bis zu fünf fehlende Elektronen in ihren 4F -Orbitalen übrig bleiben. Dieses Merkmal erklärt die ungewöhnlichen magnetischen Eigenschaften des Disposios und seiner Verbindungen.

Disposio -Eigenschaften

Aussehen

Disposio ist ein graues Metall, das beim Oxidieren noch mehr verdunkelt. Es zeigt eine beträchtliche Härte, deren Oberfläche beim Einreichen mit einem Rad Twinkel von gelblich grünlichen Tönen abgibt.

Ordnungszahl

66

Molmasse

162.5 g/mol

Schmelzpunkt

1407 ºC

Siedepunkt

2562 ºC

Dichte

Bei Raumtemperatur: 8.540 g/cm³

Direkt am Schmelzpunkt: 8.37 g/cm³

Oxidationszustände

Disposio präsentiert die folgenden Zustände oder Oxidationszahlen in seinen Verbindungen: 0 (DY⁰ In zusammengesetzten oder organischen Legierungen), +1 (dy⁺), +2 (dy²⁺), +3 (dy³⁺) und +4 (dy⁴⁺). Von allen von ihnen ist die stabilste und vorherrschendste +3, weil die DY -Kationen³⁺ Sie haben eine unverwechselbare elektronische Stabilität.

Elektronegativität

1.22 auf der Paulingskala

Ionisationsenergien

Erstens: 573 kJ/mol

Zweitens: 1130 kJ/mol

Dritter: 2200 kJ/mol

Magnetische Ordnung

Es ist stark paramagnetisch über 300 K. Nicht einmal ein starker Neodym -Magnet zieht ihn mit bemerkenswerter Stärke an; Es sei denn, Sie frieren in flüssigem Stickstoff ein und erreichen seinen ferromagnetischen Zustand. Dann wird es von großer Kraft angezogen.

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Reaktivität

Metallische Anzeige oxidiert oder schnell in einer Flamme, um sich in sein jees Oxid zu verwandeln:

4 dy + 3 o₂ → 2 dy₂ENTWEDER₃

Dieses Oxid, Dy₂ENTWEDER₃, Es hat die Besonderheit, dass es magnetische Eigenschaften größerer Größen als die von Eisenoxid, Glauben, hat₂ENTWEDER₃ (beide Sesquioxide).

Ebenso reagiert das metallische Display leicht mit kaltem oder heißem Wasser, um sein Hydroxid zu erzeugen:

2 dy + 6 h₂O → 2 dy (OH)₃ + 3 h₂

Und auch direkt mit Halogenen, um eine Reihe von Haluros zu bilden, deren Feststoffe weiß oder gelblich grünlich sind.

Disposio ist in der Lage, bei hohen Temperaturen mit einem der Nicht -Metalle zu reagieren, um Verbindungen zu produzieren, bei denen er mit +3 oder +2 Oxidationszuständen teilnimmt. Ihre Oxalatsalze, dy₂(C₂ENTWEDER₄)₃, Sie sind in Wasser unlöslich.

Erhalten

Rohmaterial

Disposio ist Teil vieler seltener Landmineralien, darunter: Xenotima, Monacita, Bastnäsita, Euxenita, Gadolinita, lateritische Tone usw. Es wird mit einer merklichen Fülle (7-8%) in den Versionen dieser reichhaltigen Mineralien in Itrio gefunden, die zusätzlich zu den Ionen der Erbio- und Holm-Metalle begleitet werden.

Monacita -Sande und Seltenerdphosphate sind jedoch die wichtigste mineralogische und kommerzielle Quelle für die Produktion der Disposio.

Produktion

Disposio ist ein sekundäres Produkt der metallurgischen Extraktion und Verarbeitung des Ititriumes. Es ist dy³⁺ Sie werden während eines Flotationsprozesses durch magnetische Methoden getrennt, so dass ein Konzentrat von Lantanidenionen ist, was wiederum durch Trennung durch Anwendung der Techniken der Ionenaustauschchromatographie endet.

Die Ionen dy³⁺ Sie reagieren mit verschiedenen Halogenen, um ihre Halogenide zu erhalten, die schließlich mit alkalischen oder alkalisch -Metallen als Reduktionsmittel reduziert werden:

3 ca + 2 dyf₃ → 2 DY + 3 Kaffee₂

Diese Metallothermie wird in einem Tantalio durchgeführt, der unter inerter Hene -Atmosphäre schmilzt.

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Die Disposio -Reinigung wird erreicht, indem sie von der abgekühlten Mischung getrennt und in einem Vakuum destentiert werden.

Verwendet/Anwendungen

Infrarot-Spektroskopie

Die zwischen der Disposio und den Calcogenuros gebildeten Verbindungen (O, S, SE usw.) Sie sind Infrarotstrahlungsemitter, die in spektroskopischen Analysen zur Aufklärung von Strukturen, Charakteren und der Überwachung chemischer Reaktionen verwendet werden.

Kernreaktoren

Disposio ist ein ausgezeichneter Neutronenabsorption.

Cynetamographie

In filmischen Studien enthalten Lampen, die Display enthalten, DYI werden verwendet₃, gemischt mit Cäsiumiodid und Quecksilberbromid, gekennzeichnet durch seine intensive Lumineszenz.

Computers

Sowohl das Display als auch seine Ionen sind sehr anfällig für Magnetisierung, Eigenschaften, die sie ideale Komponenten für die Herstellung von Festplatteneinheiten für Computer und Datenspeichergeräte im Allgemeinen machen.

Magnete

Disposio-Atome dienen auch als Additive für die leistungsstarken Neodym-Magnete (ND-FE-B), die hauptsächlich für elektrische Generatoren von Windkraftanlagen verwendet werden.

Dosimetrie

Ebenso werden die Eones von Disposio mit einigen Salzen kombiniert, um ihnen Lumineszenz zu gewähren, die vor der geringeren Ionisierungsstrahlung aktiviert wird, wodurch dosimetrische Geräte verwendet werden.

Terfenol-D

Disposio ist die wesentliche Komponente der Terfenol-D-Legierung, die auch Erbio- und Eisenatome enthält. Es handelt sich um ein magnetoestriktives Material, das bedeutet, dass es die Form ändert (expandiert oder Verträge), wenn es mit verschiedenen Sinnen eines Magnetfelds interagiert. Terfenol-D verfügt über Anwendungen in Soundsystemen, Wandlern, Lautsprechern, Sensoren usw.

Verweise

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