जादुई दुर्लभ पृथ्वी तत्व: डिस्प्रोसियम

डिस्प्रोसियम,प्रतीक डाई और परमाणु संख्या 66। यह एक हैदुर्लभ पृथ्वी तत्वधातु चमक के साथ। डिस्प्रोसियम को कभी भी प्रकृति में एक एकल पदार्थ के रूप में नहीं पाया गया है, हालांकि यह विभिन्न खनिजों जैसे कि Yttrium फॉस्फेट में मौजूद है।

क्रस्ट में डिस्प्रोसियम की बहुतायत 6ppm है, जो कि उससे कम है

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

दुर्लभ पृथ्वी तत्व और इसके आवेदन के लिए एक अच्छा संसाधन नींव प्रदान करता है।

इसकी प्राकृतिक स्थिति में डिस्प्रोसियम सात आइसोटोप से बना है, जिसमें सबसे प्रचुर मात्रा में 164 डाई है।

डिस्प्रोसियम को शुरू में 1886 में पॉल अचिलेक डी बस्पोलैंड द्वारा खोजा गया था, लेकिन यह 1950 के दशक में आयन एक्सचेंज तकनीक के विकास तक नहीं था कि यह पूरी तरह से अलग हो गया था। डिस्प्रोसियम में अपेक्षाकृत कम अनुप्रयोग होते हैं क्योंकि इसे अन्य रासायनिक तत्वों द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।

घुलनशील डिस्प्रोसियम लवण में थोड़ी विषाक्तता होती है, जबकि अघुलनशील लवण को गैर विषैले माना जाता है।

इतिहास की खोज

द्वारा खोजा गया: एल। Boisbaudran, फ्रेंच

1886 में फ्रांस में खोजा गया

मोस्सेंडर के अलग होने के बादएर्बियमपृथ्वी औरटर्बियमYttrium पृथ्वी से पृथ्वी 1842 में, कई रसायनज्ञों ने पहचानने और यह निर्धारित करने के लिए वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग किया कि वे एक तत्व के शुद्ध ऑक्साइड नहीं थे, जिसने रसायनज्ञों को उन्हें अलग करने के लिए प्रोत्साहित किया। होल्मियम के पृथक्करण के सात साल बाद, 1886 में, बुवाबाड्रैंड ने इसे आधे में विभाजित किया और होल्मियम को बरकरार रखा, अन्य नामित डिस्प्रोसियम, तात्विक प्रतीक डाई के साथ। यह शब्द ग्रीक शब्द डिस्प्रोसिटोस से आता है और इसका अर्थ है 'प्राप्त करना मुश्किल'। डिस्प्रोसियम और अन्य दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की खोज के साथ, दुर्लभ पृथ्वी तत्व खोज के तीसरे चरण का दूसरा आधा हिस्सा पूरा हो गया है।

इलेक्ट्रॉन विन्यास

इलेक्ट्रॉनिक लेआउट:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F10

आइसोटोप

अपनी प्राकृतिक स्थिति में, डिस्प्रोसियम सात आइसोटोप से बना है: 156DY, 158DY, 160DY, 161DY, 162DY, 163DY, और 164DY। इन सभी को स्थिर माना जाता है, 1 * 1018 वर्षों के आधे जीवन के साथ 156DY क्षय के बावजूद। स्वाभाविक रूप से होने वाले आइसोटोप के बीच, 164DY 28%पर सबसे प्रचुर मात्रा में है, इसके बाद 162DY 26%है। कम से कम पर्याप्त 156DY, 0.06%है। परमाणु द्रव्यमान के संदर्भ में 29 रेडियोधर्मी आइसोटोप को भी संश्लेषित किया गया है, 138 से 173 तक। लगभग 3106 वर्षों के आधे जीवन के साथ सबसे स्थिर एक 154DY है, इसके बाद 144.4 दिनों के आधे जीवन के साथ 159DY है। सबसे अस्थिर 138 डाई है जिसमें 200 मिलीसेकंड का आधा जीवन 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 एक धातु चमक और एक उज्ज्वल चांदी की चमक होती है। यह काफी नरम है और अगर ओवरहीटिंग से बचा जाता है तो स्पार्किंग के बिना मशीनीकृत किया जा सकता है। डिस्प्रोसियम के भौतिक गुण भी कम मात्रा में 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 के तापमान पर एक पेचदार एंटीफेरोमैग्नेटिक स्थिति बन जाता है और 85 K (-188.2 C) से ऊपर, जहां सभी परमाणु एक विशिष्ट क्षण में नीचे की परत के समानांतर होते हैं और एक निश्चित कोण पर आस-पास की परतों का सामना करते हैं। यह असामान्य एंटीफेरोमैग्नेटिज्म एक अव्यवस्थित (पैरामैग्नेटिक) राज्य में 179 K (-94 C) में बदल जाता है।

आवेदन पत्र:

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

(2) डिस्प्रोसियम का उपयोग फॉस्फोर के लिए एक एक्टिवेटर के रूप में किया जाता है, और ट्राइवेंट डिस्प्रोसियम एकल उत्सर्जन केंद्र तिरछा ल्यूमिनसेंट सामग्री के लिए एक आशाजनक सक्रिय आयन है। यह मुख्य रूप से दो उत्सर्जन बैंड से बना है, एक पीला उत्सर्जन है, और दूसरा नीला उत्सर्जन है। डिस्प्रोसियम डोपेड ल्यूमिनसेंट सामग्री का उपयोग तिरछा फॉस्फोर 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।

(४)डिस्प्रोसियम धातु उच्च रिकॉर्डिंग गति और पढ़ने की संवेदनशीलता के साथ एक मैग्नेटो-ऑप्टिकल स्टोरेज सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

(५) डिस्प्रोसियम लैंप की तैयारी के लिए, डिस्प्रोसियम लैंप में उपयोग किए जाने वाले काम करने वाले पदार्थ डिस्प्रोसियम आयोडाइड हैं। इस प्रकार के दीपक 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 एक प्रकाश स्रोत के रूप में किया गया है।

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

(7) DY3AL5O12 का उपयोग चुंबकीय प्रशीतन के लिए एक चुंबकीय कार्य पदार्थ के रूप में भी किया जा सकता है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, डिस्प्रोसियम के अनुप्रयोग क्षेत्र का विस्तार और विस्तार करना जारी रहेगा।

(8) डिस्प्रोसियम कंपाउंड नैनोफिबर्स में उच्च शक्ति और सतह क्षेत्र होता है, इसलिए उनका उपयोग अन्य सामग्रियों या उत्प्रेरक के रूप में मजबूत करने के लिए किया जा सकता है। 17 घंटे से 450 डिग्री सेल्सियस से 450 बार दबाव पर Dybr3 और NAF के एक जलीय घोल को गर्म करना डिस्प्रोसियम फ्लोराइड फाइबर का उत्पादन कर सकता है। यह सामग्री 400 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पर विघटन या एकत्रीकरण के बिना 100 घंटे से अधिक के लिए विभिन्न जलीय समाधानों में रह सकती है।

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

(१०) 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 डेटा स्टोरेज डिवाइस जैसे हार्ड ड्राइव में उपयोगी बनाते हैं।

(11) नियोडिमियम आयरन बोरॉन मैग्नेट के नियोडिमियम भाग को जबरदस्ती बढ़ाने और मैग्नेट के गर्मी प्रतिरोध में सुधार करने के लिए डिस्प्रोसियम के साथ बदला जा सकता है। इसका उपयोग उच्च प्रदर्शन आवश्यकताओं जैसे कि इलेक्ट्रिक वाहन ड्राइव मोटर्स के साथ अनुप्रयोगों में किया जाता है। इस प्रकार के चुंबक का उपयोग करने वाली कारों में प्रति वाहन 100 ग्राम तक डिस्प्रोसियम तक हो सकता है। टोयोटा की 2 मिलियन वाहनों की अनुमानित वार्षिक बिक्री के अनुसार, यह जल्द ही डिस्प्रोसियम धातु की वैश्विक आपूर्ति को कम कर देगा। डिस्प्रोसियम के साथ 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 एक फेरिओक्साइड अमोनिया संश्लेषण उत्प्रेरक में एक 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 एक उच्च आवृत्ति ढांकता हुआ सिरेमिक घटक सामग्री के रूप में किया जा सकता है, जिसमें Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02 की संरचना होती है, जिसका उपयोग ढांकता हुआ गुंजयमानकों, ढांकता हुआ फिल्टर, ढांकता हुआ डिप्लेक्स और संचार उपकरणों के लिए किया जा सकता है।