మాజికల్ రేర్ ఎర్త్ ఎలిమెంట్: డిస్ప్రోసియం

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

క్రస్ట్‌లో డిస్ప్రోసియం యొక్క సమృద్ధి 6ppm, ఇది దాని కంటే తక్కువ

యట్రియంభారీ అరుదైన భూమి మూలకాలలో. ఇది సాపేక్షంగా సమృద్ధిగా బరువుగా పరిగణించబడుతుంది

అరుదైన భూమి మూలకం మరియు దాని అప్లికేషన్ కోసం ఒక మంచి వనరు పునాదిని అందిస్తుంది.

డైస్ప్రోసియం దాని సహజ స్థితిలో ఏడు ఐసోటోప్‌లతో కూడి ఉంటుంది, అత్యధికంగా 164 డై.

డిస్ప్రోసియమ్‌ను 1886లో పాల్ అచిల్లెక్ డి బోస్పోలాండ్ కనుగొన్నారు, అయితే 1950లలో అయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి చెందే వరకు అది పూర్తిగా వేరుచేయబడింది. డైస్ప్రోసియం సాపేక్షంగా కొన్ని అప్లికేషన్లను కలిగి ఉంది, ఎందుకంటే ఇది ఇతర రసాయన మూలకాలతో భర్తీ చేయబడదు.

కరిగే డైస్ప్రోసియం లవణాలు స్వల్ప విషపూరితం కలిగి ఉంటాయి, అయితే కరగని లవణాలు విషపూరితమైనవిగా పరిగణించబడతాయి.

చరిత్రను కనుగొనడం

కనుగొన్నది: L. బోయిస్‌బౌడ్రాన్, ఫ్రెంచ్

1886లో ఫ్రాన్స్‌లో కనుగొనబడింది

మొసాండర్ విడిపోయిన తర్వాతerbiumభూమి మరియుటెర్బియం1842లో యట్రియం ఎర్త్ నుండి ఎర్త్, చాలా మంది రసాయన శాస్త్రవేత్తలు వర్ణపట విశ్లేషణను ఉపయోగించి అవి ఒక మూలకం యొక్క స్వచ్ఛమైన ఆక్సైడ్‌లు కాదని గుర్తించడానికి మరియు నిర్ధారించడానికి ఉపయోగించారు, ఇది రసాయన శాస్త్రవేత్తలను వాటిని వేరు చేయడం కొనసాగించడానికి ప్రోత్సహించింది. హోల్మియం విడిపోయిన ఏడు సంవత్సరాల తర్వాత, 1886లో, బౌవబాద్రాండ్ దానిని సగానికి విభజించి హోల్మియంను అలాగే ఉంచాడు, మరొకటి డైస్ప్రోసియం అని పేరు పెట్టాడు. ఈ పదం గ్రీకు పదం డైస్ప్రోసిటోస్ నుండి వచ్చింది మరియు 'పొందడం కష్టం' అని అర్థం. డిస్ప్రోసియం మరియు ఇతర అరుదైన భూమి మూలకాల ఆవిష్కరణతో, అరుదైన భూమి మూలకం ఆవిష్కరణ యొక్క మూడవ దశ యొక్క మిగిలిన సగం పూర్తయింది.

ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్

ఎలక్ట్రానిక్ లేఅవుట్:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10

ఐసోటోప్

దాని సహజ స్థితిలో, డిస్ప్రోసియం ఏడు ఐసోటోపులతో కూడి ఉంటుంది: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy మరియు 164Dy. 1 * 1018 సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ సగం జీవితంతో 156Dy క్షయం ఉన్నప్పటికీ, ఇవన్నీ స్థిరంగా పరిగణించబడతాయి. సహజంగా సంభవించే ఐసోటోపులలో, 164Dy 28% వద్ద అత్యధికంగా ఉంది, తర్వాత 162Dy 26%. కనీసం సరిపోతుంది 156Dy, 0.06%. పరమాణు ద్రవ్యరాశి పరంగా 138 నుండి 173 వరకు 29 రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్‌లు కూడా సంశ్లేషణ చేయబడ్డాయి. అత్యంత స్థిరమైనది 154Dy, దాదాపు 3106 సంవత్సరాల సగం జీవితం, తర్వాత 144.4 రోజుల సగం జీవితంతో 159Dy. అత్యంత అస్థిరమైనది 200 మిల్లీసెకన్ల సగం జీవితంతో 138 Dy. 154Dy ప్రధానంగా ఆల్ఫా క్షయం వలన సంభవిస్తుంది, అయితే 152Dy మరియు 159Dy క్షయం ప్రధానంగా ఎలక్ట్రాన్ క్యాప్చర్ వల్ల సంభవిస్తుంది.

మెటల్

డిస్ప్రోసియం లోహ మెరుపు మరియు ప్రకాశవంతమైన వెండి మెరుపును కలిగి ఉంటుంది. ఇది చాలా మృదువైనది మరియు వేడెక్కడం నివారించినట్లయితే స్పార్కింగ్ లేకుండా మెషిన్ చేయవచ్చు. డిస్ప్రోసియం యొక్క భౌతిక లక్షణాలు చిన్న మొత్తంలో మలినాలను కూడా ప్రభావితం చేస్తాయి. డిస్ప్రోసియం మరియు హోల్మియం అత్యధిక అయస్కాంత బలాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ముఖ్యంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద. ఒక సాధారణ డైస్ప్రోసియం ఫెర్రో మాగ్నెట్ 85 K (-188.2 C) కంటే తక్కువ మరియు 85 K (-188.2 C) కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద హెలికల్ యాంటీఫెరో మాగ్నెటిక్ స్థితిగా మారుతుంది, ఇక్కడ అన్ని అణువులు ఒక నిర్దిష్ట క్షణంలో దిగువ పొరకు సమాంతరంగా ఉంటాయి మరియు స్థిర కోణంలో ప్రక్కనే ఉన్న పొరలను ఎదుర్కొంటాయి. . ఈ అసాధారణ యాంటీఫెరో మాగ్నెటిజం 179 K (-94 C) వద్ద అస్తవ్యస్తమైన (పారా అయస్కాంత) స్థితిగా మారుతుంది.

అప్లికేషన్:

(1) నియోడైమియమ్ ఐరన్ బోరాన్ శాశ్వత అయస్కాంతాలకు సంకలితంగా, ఈ రకమైన అయస్కాంతానికి దాదాపు 2-3% డిస్ప్రోసియం జోడించడం వలన దాని బలవంతపు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. గతంలో, డైస్ప్రోసియం కోసం డిమాండ్ ఎక్కువగా లేదు, కానీ నియోడైమియం ఐరన్ బోరాన్ అయస్కాంతాల కోసం పెరుగుతున్న డిమాండ్‌తో, ఇది అవసరమైన సంకలిత మూలకంగా మారింది, దాదాపు 95-99.9% గ్రేడ్‌తో, డిమాండ్ కూడా వేగంగా పెరుగుతోంది.

(2) డిస్ప్రోసియం ఫాస్ఫర్‌లకు యాక్టివేటర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ట్రివాలెంట్ డైస్ప్రోసియం అనేది సింగిల్ ఎమిషన్ సెంటర్ త్రివర్ణ ప్రకాశించే పదార్థాలకు ఆశాజనకమైన యాక్టివేటింగ్ అయాన్. ఇది ప్రధానంగా రెండు ఉద్గార బ్యాండ్‌లతో కూడి ఉంటుంది, ఒకటి పసుపు ఉద్గారాలు మరియు మరొకటి నీలం ఉద్గారం. డిస్ప్రోసియం డోప్డ్ ల్యుమినిసెంట్ మెటీరియల్స్‌ను త్రివర్ణ ఫాస్ఫర్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు.

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

(4)డిస్ప్రోసియం మెటల్ అధిక రికార్డింగ్ వేగం మరియు రీడింగ్ సెన్సిటివిటీతో మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ స్టోరేజ్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగించవచ్చు.

(5) డైస్ప్రోసియం దీపాల తయారీకి, డిస్ప్రోసియం దీపాలలో పని చేసే పదార్ధం డిస్ప్రోసియం అయోడైడ్. ఈ రకమైన దీపం అధిక ప్రకాశం, మంచి రంగు, అధిక రంగు ఉష్ణోగ్రత, చిన్న పరిమాణం మరియు స్థిరమైన ఆర్క్ వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది. ఇది చలనచిత్రాలు, ప్రింటింగ్ మరియు ఇతర లైటింగ్ అప్లికేషన్‌ల కోసం లైటింగ్ సోర్స్‌గా ఉపయోగించబడింది.

(6) డిస్ప్రోసియం మూలకం యొక్క పెద్ద న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ క్రాస్-సెక్షనల్ ప్రాంతం కారణంగా, ఇది న్యూట్రాన్ స్పెక్ట్రాను కొలవడానికి లేదా న్యూట్రాన్ అబ్జార్బర్‌గా అణు శక్తి పరిశ్రమలో ఉపయోగించబడుతుంది.

(7) Dy3Al5O12ను అయస్కాంత శీతలీకరణ కోసం అయస్కాంత పని పదార్థంగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు. సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీ అభివృద్ధితో, డిస్ప్రోసియం యొక్క అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌లు విస్తరిస్తూ మరియు విస్తరిస్తూనే ఉంటాయి.

(8) డిస్ప్రోసియం సమ్మేళనం నానోఫైబర్‌లు అధిక బలం మరియు ఉపరితల వైశాల్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి వాటిని ఇతర పదార్థాలను బలోపేతం చేయడానికి లేదా ఉత్ప్రేరకాలుగా ఉపయోగించవచ్చు. DyBr3 మరియు NaF యొక్క సజల ద్రావణాన్ని 450 బార్ పీడనం వద్ద 17 గంటల నుండి 450 ° C వరకు వేడి చేయడం వల్ల డైస్ప్రోసియం ఫ్లోరైడ్ ఫైబర్‌లను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. ఈ పదార్ధం 400 ° C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కరిగిపోకుండా లేదా అగ్రిగేషన్ లేకుండా 100 గంటలకు పైగా వివిధ సజల ద్రావణాలలో ఉంటుంది.

(9) థర్మల్ ఇన్సులేషన్ డీమాగ్నెటైజేషన్ రిఫ్రిజిరేటర్‌లు డైస్ప్రోసియం గాలియం గార్నెట్ (DGG), డైస్ప్రోసియం అల్యూమినియం గార్నెట్ (DAG) మరియు డిస్ప్రోసియం ఐరన్ గార్నెట్ (DyIG)తో సహా కొన్ని పారా అయస్కాంత డైస్ప్రోసియం ఉప్పు స్ఫటికాలను ఉపయోగిస్తాయి.

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

(11) నియోడైమియమ్ ఐరన్ బోరాన్ అయస్కాంతాల యొక్క నియోడైమియం భాగాన్ని డిస్ప్రోసియంతో భర్తీ చేయవచ్చు, ఇది బలవంతపు సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది మరియు అయస్కాంతాల యొక్క ఉష్ణ నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది. ఇది ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ డ్రైవ్ మోటార్లు వంటి అధిక పనితీరు అవసరాలతో కూడిన అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ రకమైన అయస్కాంతాన్ని ఉపయోగించే కార్లలో ఒక్కో వాహనంలో 100 గ్రాముల వరకు డిస్ప్రోసియం ఉంటుంది. టయోటా అంచనా వేసిన 2 మిలియన్ వాహనాల వార్షిక విక్రయాల ప్రకారం, ఇది త్వరలో డిస్ప్రోసియం మెటల్ యొక్క ప్రపంచ సరఫరాను తగ్గిస్తుంది. డైస్ప్రోసియంతో భర్తీ చేయబడిన అయస్కాంతాలు కూడా అధిక తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి.

(12) డైస్ప్రోసియం సమ్మేళనాలను చమురు శుద్ధి మరియు రసాయన పరిశ్రమలలో ఉత్ప్రేరకాలుగా ఉపయోగించవచ్చు. ఫెర్రియాక్సైడ్ అమ్మోనియా సంశ్లేషణ ఉత్ప్రేరకంలో డిస్ప్రోసియం నిర్మాణ ప్రమోటర్‌గా జోడించబడితే, ఉత్ప్రేరకం యొక్క ఉత్ప్రేరక చర్య మరియు ఉష్ణ నిరోధకతను మెరుగుపరచవచ్చు. డైస్ప్రోసియం ఆక్సైడ్‌ను Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02 యొక్క నిర్మాణంతో అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ విద్యుద్వాహక సిరామిక్ కాంపోనెంట్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, దీనిని డైలెక్ట్రిక్ రెసొనేటర్‌లు, డైలెక్ట్రిక్ ఫిల్టర్‌లు, డైలెక్ట్రిక్ డిప్లెక్సర్‌లు మరియు కమ్యూనికేషన్ పరికరాల కోసం ఉపయోగించవచ్చు.