Диспрозий

Диспрозий (δυσπροσιτος — труднодоступный) — химический элемент с атомным номером 66; редкоземельноый металл с блеском серебра. Не встречается в природе в чистом виде, но входит в состав некоторых минералов, например, ксенотима.

История

П. Э. Лекок де Буабодран открыл диспрозий в 1886 году при спектроскопическом анализе гольмии, или гольмиевой земли, а затем выделил оксид. В 1906 году Ж. Урбэн получил диспрозий в чистом виде.

Нахождение в природе

Вместе с другими редкоземельными элементами входит в состав минералов гадолинита, ксенотима, монацита апатита, бастензита и других.

Получение

Диспрозий получают восстановлением DyCl₃ или DyF₃ кальцием, натрием или литием.

Физико-химические свойства

Диспрозий — серебристо-серый металл. Ниже 1384 °C устойчив α-Dy с гексагональной решеткой, а = 0,35603 нм, с = 0,56465 нм, выше 1384 °C — β-Dy с кубической решеткой.

На воздухе окисляется медленно, выше 100 °C — быстро. При нагревании металлический диспрозий реагирует с галогенами, азотом, водородом. Взаимодействует с минеральными кислотами (кроме HF), образуя соли Dy (׀׀׀), не взаимодействует с растворами щелочей.

Цены

Цены на металлический диспрозий в слитках чистотой 99—99,9 % в 2008 году составили 2~4 долл. за 1 кг.

Применение

Металлургия

Служит отличным легирующим компонентом цинковых сплавов. Добавление диспрозия к цирконию резко улучшает его технологичность (но увеличивает сечение захвата тепловых нейтронов). Так, легированный диспрозием цирконий легко поддается обработке давлением (прессование прутков).

Лазерные материалы

Ионы диспрозия давно применяются в медицинских лазерах (длина волны — 2,36 мкм).

Катализаторы

Применяется в качестве эффективного катализатора.

Ядерная энергетика

Диспрозий применяется в атомной технике (борид, борат, оксид, гафнат) как активно захватывающий нейтроны материал(покрытия, эмали, краски, регулирующие стержни), сечение захвата природной смеси изотопов около 930 барн, а самыми активными в природной смеси изотопов к захвату нейтронов являются диспрозий-161 (585 барн) и диспрозий-164 (2700 барн). В качестве высокоэффективного материала для управления атомным реактором предложен и применяется гафнат диспрозия.

Гигантский магнитострикционный эффект

Сплав диспрозий-железо, в поликристаллическом и особенно в монокристаллическом виде применяется как мощный магнитострикционный материал.

Термоэлектрические материалы

Термо-ЭДС монотеллурида диспрозия — около 15—20 мкВ/К.

Электроника

Ортоферрит диспрозия ограниченно находит применение в электронике.

Магнитные материалы

Оксид диспрозия применяется в производстве сверхмощных магнитов.

Источники света

Диспрозий применяется для производства осветительных металлогалогеновых ламп со спектром близким к солнечному. Dy₂O₃ используют как компонент люминофоров красного свечения.

Биологическая роль

Биологической роли не несёт. Металлическая пыль диспрозия раздражает лёгкие.

Периодическая система химических элементов Менделеева: