మాయా అరుదైన భూమి మూలకం: డిస్ప్రోసియం

డిస్ప్రోసియం,చిహ్నం Dy మరియు పరమాణు సంఖ్య 66. ఇది aఅరుదైన భూమి మూలకంలోహ మెరుపుతో. డైస్ప్రోసియం ప్రకృతిలో ఒకే పదార్ధంగా ఎప్పుడూ కనుగొనబడలేదు, అయితే ఇది యట్రియం ఫాస్ఫేట్ వంటి వివిధ ఖనిజాలలో ఉంది.

క్రస్ట్‌లో డిస్ప్రోసియం సమృద్ధి 6ppm, ఇది దీని కంటే తక్కువ

ఇట్రియంభారీ అరుదైన భూమి మూలకాలలో. ఇది సాపేక్షంగా సమృద్ధిగా ఉన్న భారీ మూలకంగా పరిగణించబడుతుంది.

అరుదైన భూమి మూలకం మరియు దాని అనువర్తనానికి మంచి వనరుల పునాదిని అందిస్తుంది.

డిస్ప్రోసియం దాని సహజ స్థితిలో ఏడు ఐసోటోపులతో కూడి ఉంటుంది, వాటిలో అత్యధికంగా 164 Dy ఉంటుంది.

డిస్ప్రోసియంను మొదట పాల్ అచిల్లెక్ డి బోస్పోలాండ్ 1886లో కనుగొన్నారు, కానీ 1950లలో అయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి చెందే వరకు ఇది పూర్తిగా వేరుచేయబడలేదు. డిస్ప్రోసియం ఇతర రసాయన మూలకాలతో భర్తీ చేయబడనందున దీనికి చాలా తక్కువ అనువర్తనాలు ఉన్నాయి.

కరిగే డిస్ప్రోసియం లవణాలు స్వల్ప విషపూరితతను కలిగి ఉంటాయి, అయితే కరగని లవణాలు విషరహితంగా పరిగణించబడతాయి.

చరిత్రను కనుగొనడం

కనుగొన్నది: ఎల్. బోయిస్‌బౌడ్రాన్, ఫ్రెంచ్

1886 లో ఫ్రాన్స్‌లో కనుగొనబడింది

మోసాండర్ విడిపోయిన తర్వాతఎర్బియంభూమి మరియుటెర్బియం1842లో యట్రియం నుండి భూమిని కనుగొన్నప్పుడు, చాలా మంది రసాయన శాస్త్రవేత్తలు వర్ణపట విశ్లేషణను ఉపయోగించి అవి ఒక మూలకం యొక్క స్వచ్ఛమైన ఆక్సైడ్‌లు కాదని గుర్తించారు, ఇది రసాయన శాస్త్రవేత్తలు వాటిని వేరు చేయడం కొనసాగించమని ప్రోత్సహించింది. హోల్మియం వేరు చేయబడిన ఏడు సంవత్సరాల తర్వాత, 1886లో, బౌవబాద్రాండ్ దానిని సగానికి విభజించి హోల్మియంను నిలుపుకున్నాడు, మరొకటి డైస్ప్రోసియం అని పేరు పెట్టబడింది, దీనికి మూలక చిహ్నం Dy అని పేరు పెట్టారు. ఈ పదం గ్రీకు పదం డైస్ప్రోసిటోస్ నుండి వచ్చింది మరియు దీని అర్థం 'పొందడం కష్టం'. డైస్ప్రోసియం మరియు ఇతర అరుదైన భూమి మూలకాల ఆవిష్కరణతో, అరుదైన భూమి మూలకాల ఆవిష్కరణ యొక్క మూడవ దశ యొక్క మిగిలిన సగం పూర్తయింది.

ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్

ఎలక్ట్రానిక్ లేఅవుట్:

1సె2 2సె2 2పి6 3సె2 3పి6 4సె2 3డి10 4పి6 5సె2 4డి10 5పి6 6సె2 4ఎఫ్10

ఐసోటోప్

దాని సహజ స్థితిలో, డైస్ప్రోసియం ఏడు ఐసోటోపులతో కూడి ఉంటుంది: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy, మరియు 164Dy. 1 * 1018 సంవత్సరాలకు పైగా అర్ధ-జీవితంతో 156Dy క్షయం ఉన్నప్పటికీ, ఇవన్నీ స్థిరంగా పరిగణించబడతాయి. సహజంగా సంభవించే ఐసోటోపులలో, 164Dy 28% వద్ద అత్యంత సమృద్ధిగా ఉంటుంది, తరువాత 162Dy 26% వద్ద ఉంటుంది. అత్యల్పంగా సరిపోతుంది 156Dy, 0.06%. పరమాణు ద్రవ్యరాశి పరంగా 138 నుండి 173 వరకు 29 రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులు కూడా సంశ్లేషణ చేయబడ్డాయి. అత్యంత స్థిరమైనది 154Dy, సుమారు 3106 సంవత్సరాల అర్ధ-జీవితంతో, తరువాత 144.4 రోజుల అర్ధ-జీవితంతో 159Dy. అత్యంత అస్థిరమైనది 138 Dy, దీని అర్ధ-జీవితకాలం 200 మిల్లీసెకన్లు. 154Dy ప్రధానంగా ఆల్ఫా క్షయం వల్ల సంభవిస్తుంది, అయితే 152Dy మరియు 159Dy క్షయం ప్రధానంగా ఎలక్ట్రాన్ సంగ్రహణ వల్ల సంభవిస్తుంది.

మెటల్

డిస్ప్రోసియం లోహ మెరుపు మరియు ప్రకాశవంతమైన వెండి మెరుపును కలిగి ఉంటుంది. ఇది చాలా మృదువైనది మరియు వేడెక్కడం నివారించినట్లయితే స్పార్కింగ్ లేకుండా యంత్రం చేయవచ్చు. డిస్ప్రోసియం యొక్క భౌతిక లక్షణాలు తక్కువ మొత్తంలో మలినాలతో కూడా ప్రభావితమవుతాయి. డిస్ప్రోసియం మరియు హోల్మియం అత్యధిక అయస్కాంత బలాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ముఖ్యంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద. ఒక సాధారణ డిస్ప్రోసియం ఫెర్రో అయస్కాంతం 85 K (-188.2 C) కంటే తక్కువ మరియు 85 K (-188.2 C) కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద హెలికల్ యాంటీఫెర్రో అయస్కాంత స్థితిగా మారుతుంది, ఇక్కడ అన్ని అణువులు ఒక నిర్దిష్ట క్షణంలో దిగువ పొరకు సమాంతరంగా ఉంటాయి మరియు స్థిర కోణంలో ప్రక్కనే ఉన్న పొరలను ఎదుర్కొంటాయి. ఈ అసాధారణ యాంటీఫెర్రో అయస్కాంతత్వం 179 K (-94 C) వద్ద క్రమరహిత (పారా అయస్కాంత) స్థితిగా మారుతుంది.

అప్లికేషన్:

(1) నియోడైమియం ఇనుము బోరాన్ శాశ్వత అయస్కాంతాలకు సంకలితంగా, ఈ రకమైన అయస్కాంతానికి దాదాపు 2-3% డైస్ప్రోసియం జోడించడం వల్ల దాని నిర్బంధత మెరుగుపడుతుంది. గతంలో, డైస్ప్రోసియంకు డిమాండ్ ఎక్కువగా లేదు, కానీ నియోడైమియం ఇనుము బోరాన్ అయస్కాంతాలకు పెరుగుతున్న డిమాండ్‌తో, ఇది 95-99.9% గ్రేడ్‌తో అవసరమైన సంకలిత మూలకంగా మారింది మరియు డిమాండ్ కూడా వేగంగా పెరుగుతోంది.

(2) డైస్ప్రోసియంను ఫాస్ఫర్‌లకు యాక్టివేటర్‌గా ఉపయోగిస్తారు మరియు ట్రివాలెంట్ డైస్ప్రోసియం అనేది సింగిల్ ఎమిషన్ సెంటర్ త్రివర్ణ ప్రకాశించే పదార్థాలకు ఆశాజనకమైన యాక్టివేటింగ్ అయాన్. ఇది ప్రధానంగా రెండు ఉద్గార బ్యాండ్‌లతో కూడి ఉంటుంది, ఒకటి పసుపు ఉద్గారం మరియు మరొకటి నీలి ఉద్గారం. డైస్ప్రోసియం డోప్డ్ ప్రకాశించే పదార్థాలను త్రివర్ణ ఫాస్ఫర్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు.

(3) డిస్ప్రోసియం అనేది పెద్ద మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ మిశ్రమం టెర్ఫెనాల్ తయారీకి అవసరమైన లోహ ముడి పదార్థం, ఇది ఖచ్చితమైన యాంత్రిక కదలికలను సాధించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.

(4)డిస్ప్రోసియం లోహం అధిక రికార్డింగ్ వేగం మరియు పఠన సున్నితత్వంతో మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ నిల్వ పదార్థంగా ఉపయోగించవచ్చు.

(5) డిస్ప్రోసియం దీపాల తయారీకి, డిస్ప్రోసియం దీపాలలో ఉపయోగించే పని పదార్థం డిస్ప్రోసియం అయోడైడ్. ఈ రకమైన దీపం అధిక ప్రకాశం, మంచి రంగు, అధిక రంగు ఉష్ణోగ్రత, చిన్న పరిమాణం మరియు స్థిరమైన ఆర్క్ వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. ఇది సినిమాలు, ప్రింటింగ్ మరియు ఇతర లైటింగ్ అనువర్తనాలకు లైటింగ్ మూలంగా ఉపయోగించబడింది.

(6) డైస్ప్రోసియం మూలకం యొక్క పెద్ద న్యూట్రాన్ సంగ్రహణ క్రాస్-సెక్షనల్ ప్రాంతం కారణంగా, దీనిని అణుశక్తి పరిశ్రమలో న్యూట్రాన్ స్పెక్ట్రాను కొలవడానికి లేదా న్యూట్రాన్ శోషకంగా ఉపయోగిస్తారు.

(7) Dy3Al5O12 ను అయస్కాంత శీతలీకరణ కోసం అయస్కాంత పని చేసే పదార్థంగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు. సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీ అభివృద్ధితో, డిస్ప్రోసియం యొక్క అనువర్తన రంగాలు విస్తరిస్తూ మరియు విస్తరిస్తూనే ఉంటాయి.

(8) డైస్ప్రోసియం సమ్మేళనం నానోఫైబర్‌లు అధిక బలం మరియు ఉపరితల వైశాల్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి వాటిని ఇతర పదార్థాలను బలోపేతం చేయడానికి లేదా ఉత్ప్రేరకాలుగా ఉపయోగించవచ్చు. DyBr3 మరియు NaF యొక్క జల ద్రావణాన్ని 450 బార్ పీడనం వద్ద 17 గంటల నుండి 450 ° C వరకు వేడి చేయడం వలన డైస్ప్రోసియం ఫ్లోరైడ్ ఫైబర్‌లు ఉత్పత్తి అవుతాయి. ఈ పదార్థం 400 ° C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కరిగిపోకుండా లేదా సంకలనం చేయకుండా 100 గంటలకు పైగా వివిధ జల ద్రావణాలలో ఉండగలదు.

(9) థర్మల్ ఇన్సులేషన్ డీమాగ్నెటైజేషన్ రిఫ్రిజిరేటర్లు కొన్ని పారామాగ్నెటిక్ డిస్ప్రోసియం లవణ స్ఫటికాలను ఉపయోగిస్తాయి, వీటిలో డిస్ప్రోసియం గాలియం గార్నెట్ (DGG), డిస్ప్రోసియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (DAG) మరియు డిస్ప్రోసియం ఐరన్ గార్నెట్ (DyIG) ఉన్నాయి.

(10) డైస్ప్రోసియం, కాడ్మియం ఆక్సైడ్, గ్రూప్ ఎలిమెంట్ సమ్మేళనాలు రసాయన ప్రతిచర్యలను అధ్యయనం చేయడానికి ఉపయోగించే ఇన్ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్ మూలాలు. డైస్ప్రోసియం మరియు దాని సమ్మేళనాలు బలమైన అయస్కాంత లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి హార్డ్ డ్రైవ్‌ల వంటి డేటా నిల్వ పరికరాల్లో ఉపయోగపడతాయి.

(11) నియోడైమియం ఇనుము బోరాన్ అయస్కాంతాల యొక్క నియోడైమియం భాగాన్ని డిస్ప్రోసియంతో భర్తీ చేయవచ్చు, ఇది అయస్కాంతాల యొక్క బలాన్ని పెంచడానికి మరియు ఉష్ణ నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది. ఇది ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ డ్రైవ్ మోటార్లు వంటి అధిక పనితీరు అవసరాలు కలిగిన అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ రకమైన అయస్కాంతాన్ని ఉపయోగించే కార్లు ప్రతి వాహనానికి 100 గ్రాముల వరకు డిస్ప్రోసియం కలిగి ఉంటాయి. టయోటా యొక్క 2 మిలియన్ వాహనాల వార్షిక అమ్మకాల అంచనా ప్రకారం, ఇది త్వరలో డిస్ప్రోసియం లోహం యొక్క ప్రపంచ సరఫరాను తగ్గిస్తుంది. డిస్ప్రోసియంతో భర్తీ చేయబడిన అయస్కాంతాలు కూడా అధిక తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.

(12) చమురు శుద్ధి మరియు రసాయన పరిశ్రమలలో డిస్ప్రోసియం సమ్మేళనాలను ఉత్ప్రేరకాలుగా ఉపయోగించవచ్చు. ఫెర్రియోక్సైడ్ అమ్మోనియా సంశ్లేషణ ఉత్ప్రేరకంలో డిస్ప్రోసియంను నిర్మాణాత్మక ప్రమోటర్‌గా జోడిస్తే, ఉత్ప్రేరకం యొక్క ఉత్ప్రేరక చర్య మరియు ఉష్ణ నిరోధకతను మెరుగుపరచవచ్చు. డిస్ప్రోసియం ఆక్సైడ్‌ను అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ డైఎలెక్ట్రిక్ సిరామిక్ కాంపోనెంట్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02 నిర్మాణంతో, దీనిని డైఎలెక్ట్రిక్ రెసొనేటర్లు, డైఎలెక్ట్రిక్ ఫిల్టర్లు, డైఎలెక్ట్రిక్ డైప్లెక్సర్లు మరియు కమ్యూనికేషన్ పరికరాలకు ఉపయోగించవచ్చు.