Dozvíte se o dysprosiu

Dysprosium metal je měkký, lesklý a stříbrný prvek vzácných zemin (REE), který se používá v permanentních magnetch díky své paramagnetické síle a odolnosti při vysoké teplotě.

Atomic Symbol: Dy

• Atomové číslo: 66
• Element Kategorie: Lanthanid kov
• Atomická hmotnost: 162. 50
• 2567 ° C
• Hustota: 8,51 g / cm
• 3
• Tvrdost Vickers: 540 MPa
• Vlastnosti

Zatímco relativně stabilní na vzduchu při okolní teplotě reaguje kov dysprosium se studenou vodou a rychle se rozpouští při kontaktu s kyselinami.

V kyselině fluorovodíkové však těžký kov vzácných zemin vytvoří ochrannou vrstvu fluoridu dysprosia (DyF

3

).

Hlavní měkká stříbrná metalíza je v permanentních magnetech. To je způsobeno skutečností, že čisté dysprosium je silně paramagnetické nad -93

°

C (-136 ° F), což znamená, že je přitahováno k magnetickým polím v širokém rozmezí teplot. Dysprosium má společně s holiem také nejvyšší magnetický moment (sílu a směr tahu ovlivněný magnetickým polem) kteréhokoli prvku.

Dysprosium má vysokou teplotu tání a absorpční průřez neutrony také umožňují jeho použití v jaderných řídících tyčích.

Zatímco dysprosium bude pracovat bez jiskření, nebude se komerčně používat jako čistý kov nebo ve strukturních slitinách.

Jako jiné prvky lanthanidu (nebo vzácných zemin), dysprosium je nejčastěji přirozeně spojeno v tělech rud s jinými prvky vzácných zemin.

Historie

Francouzský chemik Paul-Emile Lecoq de Boisbadran poprvé rozpoznal dysprosium jako nezávislý prvek v roce 1886, když analyzoval oxid erbium.

De Boisbaudran odrážející intimní povahu REEs nejprve zkoumal nečistý oxid yttria, z něhož kreslil erbium a terbium za použití kyseliny a amoniaku.

Bylo zjištěno, že samotný oxid Erbium nese dva další prvky, holmium a thulium.

Když de Boisbaudran pracoval doma, prvky se začaly odhalovat jako ruské panenky a po 32 sekvencích kyselin a 26 precipitacích amoniaku de Boisbaudran dokázal identifikovat dysprosium jako jedinečný prvek. Novým prvkem pojmenoval po řeckém slovu

dysprositos

, což znamená "těžké se dostat". Čistší formy elementu byly připraveny v roce 1906 Georgesem Urbainem, zatímco čistá forma (dnešními normami) tohoto prvku nebyla vytvořena až do roku 1950, po vývoji techniky io- výměnné separace a metalografické redukce Frank Harold Spedding, průkopník výzkumu vzácných zemin, a jeho tým v Ames Laboratory. Laboratoř Ames spolu s laboratořími pro námořní ordinaci byla rovněž ústředním partnerem při vývoji jednoho z prvních hlavních způsobů využití dysprosia Terfenol-D.Magnetostriktivní materiál byl prozkoumán během 70. let a prodáván v 80. letech pro použití v námořních sondách, magneto-mechanických senzorech, pohonech a měničech.

Použití dysprosia v permanentních magnetech také narůstalo s vytvořením magnetů neodymu-železo-bor (NdFeB) v 80. letech. Výzkum společností General Motors a Sumitomo Special Metals vedl k vytvoření těchto silnějších, levnějších verzí prvních permanentních (samarium-kobaltových) magnetů, které byly vyvinuty před 20 lety.

Přidání mezi 3 až 6% dysprosia (vztaženo na hmotnost) magnetické slitiny NdFeB zvyšuje bod Curie magnetu a coercivitu, čímž se zlepšuje stabilita a výkon při vysokých teplotách a současně se snižuje demagnetizace.

NdFeB magnety jsou nyní standardem v elektronických aplikacích a hybridních elektrických vozidlech.

REE, včetně dysprosia, se v roce 2009 dostaly do světového mediálního reflektoru poté, co limity čínského vývozu prvků vedly k nedostatkům v zásobování a zájmům investorů o kovy. To následně vedlo k rychle rostoucím cenám a významným investicím do vývoje alternativních zdrojů.

Produkce

Nedávná pozornost médií zkoumající celosvětovou závislost na čínské výrobě REE často zdůrazňuje skutečnost, že země představuje zhruba 90% světové produkce REE.

Zatímco řada druhů rudy, včetně monazitu a bastnasitu, může obsahovat dysprosium, zdroji s nejvyšším obsahem dysprosia jsou ionty adsorbční jíly provincie Jiangxi, Čína a xenotime rudy v jižní Číně a Malajsii.

V závislosti na druhu rudy musí být použita řada hydrometalurgických technik k získání jednotlivých REE. Foukání a pražení koncentrátů pěny je většinou nejčastějším způsobem extrakce síranu vzácných zemin, což je prekurzorová sloučenina, která může být následně zpracována iontovýměnným posunem. Výsledné dysprosiumové ionty se pak stabilizují fluorem za vzniku dysprosiumfluoridu.

Fluorid dysprosia může být redukován na kovové ingoty zahříváním vápníku při vysokých teplotách v tantalových kelímcích.

Celosvětová produkce dysprosia je omezena na přibližně 1800 metrických tun (obsahuje dysprosium) ročně. To představuje asi 1 procenta všech vzácných zemin rafinovaných každý rok.

Největší výrobci vzácných zemin zahrnují Baotou Steel Rare Earth Hi-Tech Co., Čína Minmetals Corp. a Aluminium Corp. v Číně (CHALCO).

Aplikace

Zdá se, že největším spotřebitelem dysprosia je průmysl permanentních magnetů. Takové magnety dominují na trhu s vysoce účinnými trakčními motory, které se používají v hybridních a elektrických vozidlech, generátorech větrných turbín a pevných discích.

Klikněte zde pro přečtení více o aplikacích dysprosium.

Zdroje:

Emsley, John.

_{Stavební bloky přírody: Příručka A-Z k prvkům}

_{. Oxford University Press; Nové vydání (14. září 2011) Arnold Magnetic Technologies.
Důležitá role dysprosia v moderních trvalých magnetech
. 17. ledna 2012. Britský geologický průzkum. Prvky vzácných zemin
. Listopad 2011. URL: www. mineralsuk. com Kingsnorth, prof. Dudley. "Může přežít dynastie Číňanů vzácných zemin". Konference o průmyslových nerostných surovinách a trzích v Číně. Prezentace: 24. září 2013.
Sledujte Terence na Google+}