Disposiostruktur, egenskaper, erhållning, användning

han Disposio Det är ett metalliskt element som tillhör Lantanide -serien, av de så kallade sällsynta jordarna och vars kemiska symbol är Dy. Dess överflöd är relativt lågt och har en ungefärlig koncentration på 5.2 ppm i jordens cortex. Det är vanligtvis en del av fosfatmineraler och många andra där lantanidoxider dominerar.

Disposio är tillsammans med Holmio metallen med större magnetisk kraft, så det är en viktig komponent för tillverkning av magneter och datalagringsutrustning. Även om hans namn föregås av prefixet är sanningen att det representerar en av metallerna med större och lovande tekniska tillämpningar.

Ultra Pure Prov och Metallic Display Dendritics. Källa: http: // bilder av element.com // cc av (https: // creativecommons.Org/licenser/av/3.0)

Disposio deltar vanligtvis som katjon³⁺ I många av dess föreningar försvann upp till fem elektroner i sina 4F -orbitaler, vilket förklarar ursprunget till deras ovanliga magnetiska egenskaper. Dess föreningar, gulaktiga eller grönaktiga färg, är självlysande, infraröda strålningssändare och goda dapanter för magnetiska material.

[TOC]

Upptäckt

Disposio upptäcktes 1886 av den franska kemisten Paul èmile Lecoq, som studerade prover av sällsynta jordarmineraler och identifierades spektroskopiskt analys av olika fraktioner extraherade från Holmio Oxide. LECOQ gjorde mer än 30 nederbörd av metallhydroxider med ammoniak och fick sedan sina respektive oxalatsalter.

På grund av det omfattande arbetet utsåg Lecoq denna "disosio" -metall, vars etymologiska ursprung kommer från det grekiska ordet "dysprositos", vilket innebär att "svårt att få".

LECOQ kunde dock bara förbereda nedsatta visningsprover. Cirka 80 år hade gått så att, tack vare uppfinningen och utvecklingen av jonbytekromatografi 1950, var produktionen av det första metall- och ren engångsprovet möjligt. Denna vetenskapliga prestation var kemistens Franks arbete.

Disposionstruktur

Disposio -atomer, Dy, förblir sammanhängande i sina kristaller genom att verkan av den metalliska länken. Som ett resultat av dessa interaktioner, deras atomradio och läget för dess förpackning, slutar Diseprosius med att anta en kompakt hexagonal kristallin struktur (HCP), som kännetecknar dess hårdhet och som motsvarar a-dagsfasen.

Det kan tjäna dig: strukturell formel (med exempel)

Vid låga temperaturer lider HCP -strukturen av ortorrombiska distorsioner (ß -DY -fas), orsakad av magnetiska övergångar mellan ferromagnetiska tillstånd (under -188.2 ºC) och antiferromagnetiskt.

Under tiden, vid höga temperaturer (över 1381 ºC), förvandlas strukturen för disposio till kubikcentrerad på kroppen (BCC), motsvarande fasen eller alotrope y-DY.

Elektronisk konfiguration

Elektronisk disposiuminställning

Den elektroniska och förkortade konfigurationen för Disposio är följande:

[Xe] 4f¹⁰ 6s²

Som den tionde medlemmen i Lantanide -serien finns det korrespondens mellan detta faktum och dess tio elektroner i 4F -orbitalerna.

När de oxideras och förlorar tre elektroner, katjonen Dy³⁺ Resultat har konfiguration:

[Xe] 4f⁹ 6s⁰

Där upp till fem saknade elektroner i sina 4F -orbitaler kvarstår. Denna funktion förklarar de ovanliga magnetiska egenskaperna hos disposio och dess föreningar.

Disposiosegenskaper

Fysiskt utseende

Disposio är en gråaktig metall som mörknar ännu mer när det är oxiderat. Den presenterar betydande hårdhet, vars yta vid arkiv med ett hjul avger twinkles av gulaktiga grönaktiga toner.

Atomnummer

66

Molmassa

162.5 g/mol

Smältpunkt

1407 ºC

Kokpunkt

2562 ºC

Densitet

Vid rumstemperatur: 8.540 g/cm³

Rätt vid smältpunkten: 8.37 g/cm³

Oxidationstillstånd

Disposio presenterar följande tillstånd eller oxidationsnummer i dess föreningar: 0 (Dy⁰ I förening eller organiska legeringar), +1 (dy⁺), +2 (dy²⁺), +3 (dy³⁺) och +4 (dy⁴⁺). Av dem alla är den mest stabila och dominerande +3, eftersom dy -katjonerna³⁺ De har en distinkt elektronisk stabilitet.

Elektronnegativitet

1.22 På Pauling -skalan

Joniseringsenergier

Först: 573 kJ/mol

Andra: 1130 kJ/mol

Tredje: 2200 kJ/mol

Magnetisk ordning

Det är starkt paramagnetiskt över 300 K. Inte ens en kraftfull neodymmagnet lockar den med anmärkningsvärd styrka; Om du inte fryser i flytande kväve och når dess ferromagnetiska tillstånd. Då kommer det att lockas till stor kraft.

Kan tjäna dig: kemisk bindning

Reaktivitet

Metallisk skärm oxiderar eller snabbt i en låga för att förvandlas till dess respektive oxid:

4 dy + 3 o₂ → 2 dy₂ANTINGEN₃

Denna oxid, dy₂ANTINGEN₃, Det har den egenhet att den har magnetiska egenskaper hos större storlekar än järnoxidens, tro, tro₂ANTINGEN₃ (Båda sesquioxider).

På samma sätt reagerar den metalliska skärmen lätt med kallt eller varmt vatten för att producera dess hydroxid:

2 dy + 6 h₂O → 2 dy (OH)₃ + 3 h₂

Och också direkt med halogener för att bilda en serie haluros vars fasta ämnen är vita eller gulaktiga grönaktiga.

Disposio kan reagera vid höga temperaturer med någon av de icke -metallerna, för att producera föreningar där han deltar med +3 eller +2 oxidationstillstånd. Dina oxalatsalter, Dy₂(C₂ANTINGEN₄)₃, De är olösliga i vatten, vars egendom var baserad för att skilja den från Holmial Oxide där den var närvarande.

Erhållande

Råmaterial

Disposio är en del av många sällsynta landmineraler, inklusive: Xenotima, Monacita, Bastnäsita, Euxenita, Gadolinita, Lateritic Clays, etc. Det finns med ett märkbart överflöd (7-8%) i versionerna av dessa rika mineraler i Itrio, tillsammans med utöver jonerna från Erbio- och Holm-metallerna.

Monacita Sands och sällsynta jordartsfosfater är emellertid den viktigaste mineralogiska och kommersiella källan för produktionen av disposio.

Produktion

Disposio är en sekundär produkt av metallurgisk extraktion och bearbetning av ititrium. Dess dy³⁺ De separeras med magnetiska metoder under en flotationsprocess, så att ett koncentrat av lantanidjoner är, som i sin tur slutar genom att separera genom att tillämpa teknikerna för jonbytekromatografi.

Jonerna dy³⁺ De reagerar med olika halogener för att erhålla sina halogenider, som slutligen reduceras med användning av alkaliska eller alkaliska metaller som reducerande medel:

3 CA + 2 DYF₃ → 2 dy + 3 kaffe₂

Denna metallotermiska reduktion utförs i en tantalio smältning under en inert hene -atmosfär.

Kan tjäna dig: natriumsulfat (Na2SO4): Struktur, egenskaper, användningar, erhållning

Disposio -rening uppnås genom att separera den från den kylda blandningen och distribuera den i ett vakuum för att eliminera föroreningar från andra salter och därmed erhålla allt rena metallprover.

Användning/applikationer

Infraröd spektroskopi

Föreningarna som bildades mellan disposio och calcogenuros (O, S, SE, etc.) De är infraröda strålningssändare, som används i spektroskopiska analyser för att belysa strukturer, karakteriseringar och övervakning av kemiska reaktioner.

Kärnreaktorer

Disposio är ett utmärkt neutronabsorberande, så en del av de kontrollerande staplarna i klyvningskärnreaktorer, så att de sprider eller neutraliserar ett överskott av den frigöring av energin.

Cynetamografi

I kinematografiska studier innehåller lampor som innehåller display, DYI används₃, blandad med cesiumjodid och kvicksilverbromid, kännetecknad av dess intensiva luminescens.

Datorer

Både displayen och dess joner är mycket mottagliga för magnetisering, egendom som gör dem till idealiska komponenter för tillverkning av hårddiskenheter för datorer och datalagringsenheter i allmänhet.

Magneter

Disposio-atomer fungerar också som tillsatser för de kraftfulla neodymmagneterna (ND-FE-B), främst används för elektriska generatorer av vindkraftverk.

Dosimetri

På samma sätt kombineras eones av disposio med vissa salter för att ge dem luminescens, som aktiveras före den lägre exponeringen av joniserande strålning, och använder därför dosimetriska enheter.

Terfenol-d

Disposio är den väsentliga komponenten i terfenol-d-legeringen, som också innehåller erbio- och järnatomer. Det är ett magnetoestriktivt material, vilket innebär att det ändrar form (expanderar eller kontrakt) när det interagerar med olika sinnen i ett magnetfält. Terfenol-D har applikationer i ljudsystem, givare, högtalare, sensorer, etc.

Referenser

1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (fjärde upplagan). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Thorium. Hämtad från: i.Wikipedia.org
3. Simon Cotton. (1 december 2009). Dyspros. Kemi i sina element. Återhämtat sig från: Chemistryworld.com
4. Redaktörerna för Enyclopaedia Britannica. (2020). Dyspros. Återhämtat sig från: Britannica.com
5. Doktor. Doug Stewart. (2020). Dysprosiumelement fakta. Återhämtat sig från: Chemicool.com