Disprósio,símbolo Dy e número atômico 66. É umelemento de terras rarascom brilho metálico. O disprósio nunca foi encontrado como uma substância única na natureza, embora esteja presente em vários minerais, como o fosfato de ítrio.
A abundância de disprósio na crosta é de 6 ppm, o que é menor do que a de
ítrioem elementos de terras raras pesadas. É considerado um elemento pesado relativamente abundante
elemento de terras raras e fornece uma boa base de recursos para sua aplicação.
O disprósio em seu estado natural é composto de sete isótopos, sendo o mais abundante o 164 Dy.
O disprósio foi descoberto inicialmente por Paul Achilleck de Bospoland em 1886, mas foi isolado completamente somente com o desenvolvimento da tecnologia de troca iônica na década de 1950. O disprósio tem relativamente poucas aplicações porque não pode ser substituído por outros elementos químicos.
Os sais solúveis de disprósio apresentam leve toxicidade, enquanto os sais insolúveis são considerados não tóxicos.
Descobrindo a História
Descoberto por: L. Boisbaudran, francês
Descoberto em 1886 na França
Depois que Mossander se separouérbioterra etérbioTerra a partir de ítrio. Em 1842, muitos químicos usaram a análise espectral para identificar e determinar que não eram óxidos puros de um elemento, o que os encorajou a continuar separando-os. Sete anos após a separação do hólmio, em 1886, Bouvabadrand o dividiu ao meio e reteve o hólmio, e o outro, denominado disprósio, com o símbolo elementar Dy. Esta palavra vem do grego dysprositos e significa "difícil de obter". Com a descoberta do disprósio e de outros elementos de terras raras, a outra metade da terceira etapa da descoberta dos elementos de terras raras foi concluída.
Configuração eletrônica
Layout eletrônico:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
isótopo
Em seu estado natural, o disprósio é composto por sete isótopos: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy e 164Dy. Todos eles são considerados estáveis, apesar do decaimento do 156Dy, com meia-vida de mais de 1 x 1018 anos. Entre os isótopos naturais, o 164Dy é o mais abundante, com 28%, seguido pelo 162Dy, com 26%. O menos abundante é o 156Dy, com 0,06%. Vinte e nove isótopos radioativos também foram sintetizados, variando de 138 a 173, em termos de massa atômica. O mais estável é o 154Dy, com meia-vida de aproximadamente 3106 anos, seguido pelo 159Dy, com meia-vida de 144,4 dias. O mais instável é o 138 Dy, com meia-vida de 200 milissegundos. O 154Dy é causado principalmente pelo decaimento alfa, enquanto o decaimento do 152Dy e do 159Dy é causado principalmente pela captura de elétrons.
Metal
O disprósio possui um brilho metálico e um brilho prateado intenso. É bastante macio e pode ser usinado sem faíscas, desde que o superaquecimento seja evitado. As propriedades físicas do disprósio são afetadas até mesmo por uma pequena quantidade de impurezas. O disprósio e o hólmio apresentam a maior força magnética, especialmente em baixas temperaturas. Um ferromagneto de disprósio simples torna-se um estado antiferromagnético helicoidal em temperaturas abaixo de 85 K (-188,2 °C) e acima de 85 K (-188,2 °C), onde todos os átomos estão paralelos à camada inferior em um momento específico e voltados para as camadas adjacentes em um ângulo fixo. Esse antiferromagnetismo incomum se transforma em um estado desordenado (paramagnético) a 179 K (-94 °C).
Aplicativo:
(1) Como aditivo para ímãs permanentes de neodímio ferro boro, adicionar cerca de 2 a 3% de disprósio a esse tipo de ímã pode melhorar sua coercividade. No passado, a demanda por disprósio não era alta, mas com o aumento da demanda por ímãs de neodímio ferro boro, tornou-se um aditivo necessário, com um teor em torno de 95 a 99,9%, e a demanda também está aumentando rapidamente.
(2) O disprósio é usado como ativador para fósforos, e o disprósio trivalente é um íon ativador promissor para materiais luminescentes tricolores com centro de emissão único. É composto principalmente por duas bandas de emissão: uma de emissão amarela e a outra de emissão azul. Materiais luminescentes dopados com disprósio podem ser usados como fósforos tricolores.
(3) O disprósio é uma matéria-prima metálica necessária para a preparação da grande liga magnetostritiva Terfenol, que pode permitir a obtenção de movimentos mecânicos precisos.
(4)Metal disprósio pode ser usado como um material de armazenamento magneto-óptico com alta velocidade de gravação e sensibilidade de leitura.
(5) Para a preparação de lâmpadas de disprósio, a substância de trabalho utilizada é o iodeto de disprósio. Este tipo de lâmpada apresenta vantagens como alto brilho, boa cor, alta temperatura de cor, tamanho pequeno e arco estável. Tem sido usada como fonte de iluminação para filmes, impressão e outras aplicações de iluminação.
(6) Devido à grande área transversal de captura de nêutrons do elemento disprósio, ele é usado na indústria de energia atômica para medir espectros de nêutrons ou como um absorvedor de nêutrons.
(7) O Dy3Al5O12 também pode ser usado como substância de trabalho magnética para refrigeração magnética. Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, os campos de aplicação do disprósio continuarão a se expandir e se expandir.
(8) As nanofibras de compostos de disprósio apresentam alta resistência e área superficial, podendo ser utilizadas para fortalecer outros materiais ou como catalisadores. O aquecimento de uma solução aquosa de DyBr3 e NaF a 450 bar de pressão por 17 horas a 450 °C pode produzir fibras de fluoreto de disprósio. Este material pode permanecer em diversas soluções aquosas por mais de 100 horas sem dissolução ou agregação em temperaturas superiores a 400 °C.
(9) Os refrigeradores de desmagnetização de isolamento térmico usam certos cristais de sal de disprósio paramagnéticos, incluindo granada de gálio disprósio (DGG), granada de alumínio disprósio (DAG) e granada de ferro disprósio (DyIG).
(10) Os compostos do grupo óxido de cádmio e disprósio são fontes de radiação infravermelha que podem ser usadas para estudar reações químicas. O disprósio e seus compostos possuem fortes propriedades magnéticas, tornando-os úteis em dispositivos de armazenamento de dados, como discos rígidos.
(11) A parte de neodímio dos ímãs de neodímio ferro boro pode ser substituída por disprósio para aumentar a coercividade e melhorar a resistência ao calor dos ímãs. É utilizado em aplicações com requisitos de alto desempenho, como motores de veículos elétricos. Carros que utilizam esse tipo de ímã podem conter até 100 gramas de disprósio por veículo. De acordo com a estimativa de vendas anuais da Toyota de 2 milhões de veículos, o metal disprósio logo se esgotará. Ímãs substituídos por disprósio também apresentam alta resistência à corrosão.
(12) Compostos de disprósio podem ser usados como catalisadores nas indústrias química e de refino de petróleo. Se o disprósio for adicionado como promotor estrutural em um catalisador de síntese de ferróxido de amônia, a atividade catalítica e a resistência ao calor do catalisador podem ser melhoradas. O óxido de disprósio pode ser usado como um material componente cerâmico dielétrico de alta frequência, com uma estrutura de Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02, que pode ser usado em ressonadores dielétricos, filtros dielétricos, diplexadores dielétricos e dispositivos de comunicação.
Data de publicação: 23/08/2023