जादुई दुर्लभ पृथ्वी तत्व: डिस्प्रोसियम

डिस्प्रोसियम,प्रतीक Dy और परमाणु संख्या 66. यह एक हैदुर्लभ पृथ्वी तत्वधात्विक चमक के साथ. डिस्प्रोसियम प्रकृति में कभी भी एक पदार्थ के रूप में नहीं पाया गया है, हालांकि यह येट्रियम फॉस्फेट जैसे विभिन्न खनिजों में मौजूद है।

भूपर्पटी में डिस्प्रोसियम की प्रचुरता 6ppm है, जो कि इससे कम है

yttriumभारी दुर्लभ पृथ्वी तत्वों में. इसे अपेक्षाकृत प्रचुर मात्रा में भारी माना जाता है

दुर्लभ पृथ्वी तत्व और इसके अनुप्रयोग के लिए एक अच्छा संसाधन आधार प्रदान करता है।

अपनी प्राकृतिक अवस्था में डिस्प्रोसियम सात आइसोटोप से बना है, जिसमें सबसे प्रचुर मात्रा में 164 डाइ है।

डिस्प्रोसियम की खोज सबसे पहले 1886 में पॉल एचिलेक डी बोस्पोलैंड ने की थी, लेकिन 1950 के दशक में आयन एक्सचेंज तकनीक के विकास तक इसे पूरी तरह से अलग नहीं किया गया था। डिस्प्रोसियम का अनुप्रयोग अपेक्षाकृत कम है क्योंकि इसे अन्य रासायनिक तत्वों द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।

घुलनशील डिस्प्रोसियम लवण में थोड़ी विषाक्तता होती है, जबकि अघुलनशील लवण गैर विषैले माने जाते हैं।

इतिहास की खोज

द्वारा खोजा गया: एल. बोइसबाउड्रान, फ़्रेंच

1886 में फ़्रांस में खोजा गया

मोसैंडर के अलग होने के बादएर्बियमपृथ्वी औरटर्बियम1842 में येट्रियम अर्थ से पृथ्वी, कई रसायनज्ञों ने पहचानने और निर्धारित करने के लिए वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग किया कि वे किसी तत्व के शुद्ध ऑक्साइड नहीं थे, जिसने रसायनज्ञों को उन्हें अलग करना जारी रखने के लिए प्रोत्साहित किया। होल्मियम के अलग होने के सात साल बाद, 1886 में, बाउवाबड्रैंड ने इसे आधे में विभाजित किया और होल्मियम को बरकरार रखा, दूसरे को डिस्प्रोसियम नाम दिया, तात्विक प्रतीक Dy के साथ। यह शब्द ग्रीक शब्द डिस्प्रोसिटोस से आया है और इसका अर्थ है 'प्राप्त करना कठिन'। डिस्प्रोसियम और अन्य दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की खोज के साथ, दुर्लभ पृथ्वी तत्व की खोज के तीसरे चरण का दूसरा भाग पूरा हो गया है।

इलेक्ट्रॉन विन्यास

इलेक्ट्रॉनिक लेआउट:

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

आइसोटोप

अपनी प्राकृतिक अवस्था में, डिस्प्रोसियम सात आइसोटोप से बना है: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy, और 164Dy। 1*1018 वर्ष से अधिक के आधे जीवन के साथ 156Dy क्षय के बावजूद, ये सभी स्थिर माने जाते हैं। प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले आइसोटोप में, 164Dy 28% पर सबसे प्रचुर मात्रा में है, इसके बाद 162Dy 26% पर है। न्यूनतम पर्याप्त 156Dy, 0.06% है। परमाणु द्रव्यमान के संदर्भ में 138 से 173 तक के 29 रेडियोधर्मी समस्थानिकों को भी संश्लेषित किया गया है। सबसे स्थिर 154Dy है जिसका आधा जीवन लगभग 3106 वर्ष है, इसके बाद 159Dy है जिसका आधा जीवन 144.4 दिन है। 200 मिलीसेकंड के आधे जीवन के साथ सबसे अस्थिर 138 डाई है। 154Dy मुख्य रूप से अल्फा क्षय के कारण होता है, जबकि 152Dy और 159Dy क्षय मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉन कैप्चर के कारण होता है।

धातु

डिस्प्रोसियम में धात्विक चमक और चमकदार चांदी की चमक होती है। यह काफी नरम है और अगर ज़्यादा गरम होने से बचा जाए तो इसे बिना स्पार्किंग के मशीनीकृत किया जा सकता है। डिस्प्रोसियम के भौतिक गुण थोड़ी मात्रा में भी अशुद्धियों से प्रभावित होते हैं। डिस्प्रोसियम और होल्मियम में सबसे अधिक चुंबकीय शक्ति होती है, खासकर कम तापमान पर। एक साधारण डिस्प्रोसियम फेरोमैग्नेट 85 K (-188.2 C) से नीचे और 85 K (-188.2 C) से ऊपर के तापमान पर एक हेलिकल एंटीफेरोमैग्नेटिक अवस्था बन जाता है, जहां सभी परमाणु एक विशिष्ट क्षण में निचली परत के समानांतर होते हैं और एक निश्चित कोण पर आसन्न परतों का सामना करते हैं। . यह असामान्य एंटीफेरोमैग्नेटिज्म 179 K (-94 C) पर एक अव्यवस्थित (पैरामैग्नेटिक) अवस्था में बदल जाता है।

आवेदन पत्र:

(1) नियोडिमियम आयरन बोरान स्थायी चुम्बकों के लिए एक योज्य के रूप में, इस प्रकार के चुम्बक में लगभग 2-3% डिस्प्रोसियम मिलाने से इसकी जबरदस्ती में सुधार हो सकता है। अतीत में, डिस्प्रोसियम की मांग अधिक नहीं थी, लेकिन नियोडिमियम आयरन बोरान मैग्नेट की बढ़ती मांग के साथ, यह लगभग 95-99.9% ग्रेड के साथ एक आवश्यक योजक तत्व बन गया, और मांग भी तेजी से बढ़ रही है।

(2) डिस्प्रोसियम का उपयोग फॉस्फोरस के लिए एक उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है, और ट्राइवेलेंट डिस्प्रोसियम एकल उत्सर्जन केंद्र ट्राइकलर ल्यूमिनसेंट सामग्रियों के लिए एक आशाजनक सक्रियण आयन है। यह मुख्य रूप से दो उत्सर्जन बैंड से बना है, एक पीला उत्सर्जन, और दूसरा नीला उत्सर्जन। डिस्प्रोसियम डोप्ड ल्यूमिनसेंट सामग्री का उपयोग तिरंगे फॉस्फोरस के रूप में किया जा सकता है।

(3) डिस्प्रोसियम बड़े मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव मिश्र धातु टेरफेनोल की तैयारी के लिए एक आवश्यक धातु कच्चा माल है, जो सटीक यांत्रिक आंदोलनों को प्राप्त करने में सक्षम कर सकता है।

(4)डिस्प्रोसियम धातु उच्च रिकॉर्डिंग गति और पढ़ने की संवेदनशीलता के साथ मैग्नेटो-ऑप्टिकल भंडारण सामग्री के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

(5) डिस्प्रोसियम लैंप की तैयारी के लिए, डिस्प्रोसियम लैंप में उपयोग किया जाने वाला कार्यशील पदार्थ डिस्प्रोसियम आयोडाइड है। इस प्रकार के लैंप में उच्च चमक, अच्छा रंग, उच्च रंग तापमान, छोटे आकार और स्थिर चाप जैसे फायदे हैं। इसका उपयोग फिल्मों, मुद्रण और अन्य प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए प्रकाश स्रोत के रूप में किया गया है।

(6) डिस्प्रोसियम तत्व के बड़े न्यूट्रॉन कैप्चर क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के कारण, इसका उपयोग परमाणु ऊर्जा उद्योग में न्यूट्रॉन स्पेक्ट्रा को मापने या न्यूट्रॉन अवशोषक के रूप में किया जाता है।

(7) Dy3Al5O12 का उपयोग चुंबकीय प्रशीतन के लिए चुंबकीय कार्यशील पदार्थ के रूप में भी किया जा सकता है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, डिस्प्रोसियम के अनुप्रयोग क्षेत्रों का विस्तार और विस्तार जारी रहेगा।

(8) डिस्प्रोसियम यौगिक नैनोफाइबर में उच्च शक्ति और सतह क्षेत्र होता है, इसलिए उनका उपयोग अन्य सामग्रियों को मजबूत करने या उत्प्रेरक के रूप में किया जा सकता है। DyBr3 और NaF के जलीय घोल को 450 बार दबाव पर 17 घंटे से 450 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने से डिस्प्रोसियम फ्लोराइड फाइबर का उत्पादन हो सकता है। यह सामग्री 400 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पर विघटन या एकत्रीकरण के बिना 100 घंटे से अधिक समय तक विभिन्न जलीय घोलों में रह सकती है।

(9) थर्मल इंसुलेशन डीमैग्नेटाइजेशन रेफ्रिजरेटर कुछ पैरामैग्नेटिक डिस्प्रोसियम नमक क्रिस्टल का उपयोग करते हैं, जिनमें डिस्प्रोसियम गैलियम गार्नेट (डीजीजी), डिस्प्रोसियम एल्यूमीनियम गार्नेट (डीएजी), और डिस्प्रोसियम आयरन गार्नेट (डीवाईआईजी) शामिल हैं।

(10) डिस्प्रोसियम कैडमियम ऑक्साइड समूह तत्व यौगिक अवरक्त विकिरण स्रोत हैं जिनका उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। डिस्प्रोसियम और इसके यौगिकों में मजबूत चुंबकीय गुण होते हैं, जो उन्हें हार्ड ड्राइव जैसे डेटा भंडारण उपकरणों में उपयोगी बनाते हैं।

(11) नियोडिमियम आयरन बोरॉन मैग्नेट के नियोडिमियम भाग को डिस्प्रोसियम से बदला जा सकता है ताकि मैग्नेट की जबरदस्ती बढ़ाई जा सके और गर्मी प्रतिरोध में सुधार किया जा सके। इसका उपयोग उच्च प्रदर्शन आवश्यकताओं जैसे इलेक्ट्रिक वाहन ड्राइव मोटर्स वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है। जो कारें इस प्रकार के चुंबक का उपयोग करती हैं उनमें प्रति वाहन 100 ग्राम तक डिस्प्रोसियम हो सकता है। टोयोटा की 2 मिलियन वाहनों की अनुमानित वार्षिक बिक्री के अनुसार, इससे जल्द ही डिस्प्रोसियम धातु की वैश्विक आपूर्ति समाप्त हो जाएगी। डिस्प्रोसियम से प्रतिस्थापित मैग्नेट में भी उच्च संक्षारण प्रतिरोध होता है।

(12) डिस्प्रोसियम यौगिकों का उपयोग तेल शोधन और रासायनिक उद्योगों में उत्प्रेरक के रूप में किया जा सकता है। यदि डिस्प्रोसियम को फेरिओक्साइड अमोनिया संश्लेषण उत्प्रेरक में संरचनात्मक प्रमोटर के रूप में जोड़ा जाता है, तो उत्प्रेरक की उत्प्रेरक गतिविधि और गर्मी प्रतिरोध में सुधार किया जा सकता है। डिस्प्रोसियम ऑक्साइड का उपयोग Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02 की संरचना के साथ उच्च आवृत्ति वाले ढांकता हुआ सिरेमिक घटक सामग्री के रूप में किया जा सकता है, जिसका उपयोग ढांकता हुआ अनुनादक, ढांकता हुआ फिल्टर, ढांकता हुआ डिप्लेक्सर्स और संचार उपकरणों के लिए किया जा सकता है।